Elaborado/adaptado por: Letícia Setúbal
(UKCHO – 2003 – Adaptada) A Nescafé lançou recentemente uma lata de café autoaquecível. Para aquecer o café, aperta-se um botão que mistura os ingredientes responsáveis pelo aquecimento — uma solução muito diluída de hidróxido de sódio/potássio e óxido de cálcio. A lata então a aquece 210 mL (210 cm³) de café em aproximadamente 40 °C. (Obs: o enunciado será comum aos três níveis)
INICIANTE
a) Escreva uma equação para a reação entre óxido de cálcio e água.
b) O produto da reação anterior se enquadra em qual função inorgânica?
INTERMEDIÁRIO
c) A velocidade do aquecimento pode ser controlada alterando o pH da solução. Como você esperaria que a velocidade da reação variasse em condições ácidas, básicas e neutras? [Sua resposta deve ser simplesmente as palavras “ácida”, “básica” e “neutra”, na ordem em que afetam a velocidade da reação, da mais rápida para a mais lenta.]
d) Sabendo que as entalpias padrão de formação do hidróxido de cálcio, do óxido de cálcio e da água são, respectivamente, –1003, –635 e –286 kJ·mol⁻¹, calcule a variação de entalpia molar padrão da reação do item (a).
AVANÇADO
e) Supondo que a capacidade térmica do café seja igual à da água,
4,18 J·g⁻¹·K⁻¹, calcule a energia necessária para aquecer 210 mL de café em 40 °C.
f) Assim, calcule a massa mínima de óxido de cálcio necessária para que a lata funcione conforme especificado.
g) Ainda baseado na reação do item (a), sabe-se que seu produto possui baixa solubilidade e que seu produto de solubilidade a 25 °C vale 5,5 10-6, calcule a sua solubilidade em água pura e determine o pH da solução saturada.
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