Question

O N20 é conhecido como gás hilariante, pois age sobre o sistema nervoso central, provocando riso de forma histérica. Esse gás pode ser produzido pela decomposição térmica do nitrato de amônio, de acordo com a equação:

NH4NO3(s) – N2O(g) + 2 H2O(g) -

Utilizando os dados termoquímicos abaixo, calcule a quantidade de calor liberada nesse processo de obtenção do gás hilariante.

H2(g) + ½ O2(g) → H2O(g) ΔH = -241,8 kJ

N2(g) + ½ O2(g) → N2O(g) ΔH = 81,6 kJ

N2(g) + 2H2(g) + 3/2O2(g) → NH4NO3(s) ΔH = -365,3 kJ

A) 36,7 kJ liberados
B) 42,4 kJ liberados
C) 36,7 kJ absorvidos
D) 32,4 kJ liberados​.

Answer 1

Resposta: Dada a reação:

NH4NO3(s) → N2O(g) + 2 H2O(g)

Sua variação de entalpia é ΔH = - 36,7 kj/mol. Dessa forma nessa reação 36,7 kJ são liberados - LETRA A

Explicação:

Vamos inicialmente trabalhar com as equações dadas:

Invertemos a última equação

NH4NO3(s) → N2(g) + 2 H2(g) + 3/2O2  ΔH = 365,3 kJ

Conservamos a segunda equação

N2(g) + ½ O2(g) → N2O(g) ΔH = 81,6 kJ

Multiplicamos por 2, mantendo o sentido da equação 1

2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(g) ΔH = -483,6 kJ

Essas operações resultam nas seguintes equações:

NH4NO3(s) → N2(g) + 2 H2(g) + 3/2O2  ΔH = 365,3 kJ

N2(g) + ½ O2(g) → N2O(g) ΔH = 81,6 kJ

2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(g) ΔH = -483,6 KJ

Observando tais equações , podemos cancelar:

1 mol de N2 no primeiro membro com 1 mol de N2 no segundo membro

2 mol de H2 no primeiro membro com 2 mol de H2 no segundo membro

1 mol de O2 + 0,5 mol de O2 no primeiro membro com 3/2 = 1,5 mol de O2 no segundo membro

Somando as equações, resulta a equação dada cuja variação de entalpia queremos calcular. Tal ΔH  é a soma algébrica das variações de entalpia de cada uma das reações

NH4NO3(s) → N2O(g) + 2 H2O(g) : ΔH = 365,3 + 81,6 – 483,6 = 446,9 – 483,6 = -36,7 kJ/mol

Assim, a variação da entalpia da reação dada é ΔH = -36,7 kJ/mol e sendo negativo o sinal da variação de entalpia, o processo é exotérmico - ou seja a energia é liberada para o ambiente - LETRA A