IME/ITA ⇒ (ITA - 2005) Termoquímica

[Leandro]

Tenho uma dúvida sobre a seguinte questão:

A [tex3]25^{o}C[/tex3] e 1 atm, considere o respectivo efeito térmico associado à mistura de volumes iguais das soluções relacionadas abaixo:

I. Solução aquosa 1 milimolar de ácido clorídrico com solução aquosa 1 milimolar de cloreto de sódio.
II. Solução aquosa 1 milimolar de ácido clorídrico com solução aquosa 1 milimolar de hidróxido de amônio.
III. Solução aquosa 1 milimolar de ácido clorídrico com solução aquosa 1 milimolar de hidróxido de sódio.
IV. Solução aquosa 1 milimolar de ácido clorídrico com solução aquosa 1 milimolar de ácido clorídrico.

Qual das opções abaixo apresenta a ordem decrescente CORRETA para o efeito térmico observado em cada uma das misturas
acima?

A. I, III, II e IV
B. II, III, I e IV
C. II, III, IV e I
D. III, II, I e IV
E. III, II, IV e I

Resposta

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Gabarito: D

Minha dúvida é: por que a mistura I produz efeito térmico?

[Arthurggn]

Primeiramente devemos lembrar que para uma reação entre uma base forte e um ácido forte, em solução aquosa, a variação de entalpia é negativa e um valor constante, vejamos a demonstração:

HX + Me(OH) > MeX + H20

Como o ácido e base formam uma solução aquosa e por serem fortes, eles estão dissociados. Logo o sal MeX estará dissociado, portanto podemos reescrever a reação:

H + X + Me + OH > Me + X + H20 >Cancelando os elementos em comum< H + OH > H20, ou seja, para toda reação entre acido e base fortes chegaremos nessa conclusão obtendo, assim, o mesmo [tex3]\Delta[/tex3] H.

Para resolver o exercício vamos considerar o [tex3]\Delta[/tex3] H das reações descritas acima como k.

Analisando as afirmativas:

1- Nessa reação acontecerá somente uma hidratação dos ions, por isso o efeito térmico observado será discreto e proveniente desse processo. [tex3]\Delta[/tex3] H<<<k
2- HCl + NH4OH [tex3]\rightarrow[/tex3] NH4Cl + H2O. Olhe que interessante, nos deparamos com uma reação entre ácido forte e base fraca. Sendo assim, a base não dissocia-se totalmente logo será gasto energia em forma de trabalho na sua dissociação. Por isso, [tex3]\Delta[/tex3] H<k
3-HCl + NaOH. Trata-se de uma reação entre ácido e bases fortes, portanto [tex3]\Delta[/tex3] H=k
4-HCl + HCl [tex3]\rightarrow[/tex3] 2HCl Não observará efeito térmico

Ordenando-se as afirmações de forma decrescente em relação ao efeito térmico temos:

3>2>1>4, letra D