Explosivos, em geral, são formados por substâncias que, ao reagirem, liberam grande quantidade de energia. O nitrato de amônio, um explosivo muito empregado em atividades de mineração, se decompõe segundo a equação química:
2NH4NO3 --> 2N2 + O2 + 4H2O
Em um teste, essa decomposição liberou 592,5 kJ de energia e produziu uma mistura de nitrogênio e oxigênio com volume de 168 L, medido nas CNTP.
Nas mesmas condições, o teste com 1 mol de nitrato de amônio libera, em quilojoules, a seguinte quantidade de energia:
(A) 39,5
(B) 59,3
(C) 118,5
(D) 158,0
Alternativa correta: (C)
Bom, essa questão caiu em uma questão em uma prova que eu tive e eu estava chegando a forma certa de fazer, mas não encontrei lógica e errei, ainda mais porque meu professor disse que era só para dividir para que o resultado em que a substância forma-se energia em 1 mol, no caso, dividir por dois.
Mais eu procurei usar 22,4 L como volume de gases na CNTP e entre outros raciocínios que estavam certos, mas tomei como base o que meu professor disse e acabei errando por achar que alguns dados em provas não necessariamente deveriam ser usados.
Ajudem-me, por favor!
E, por favor, me deêm uma explicação são simplesmente matemática, mas teórica para a resolução desse problema.
Obrigado!
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A equação mostra que, a partir de 2 mols de NH4NO3, são produzidos 2 mols de NO2 e 1 mol de O2, junto com 4 mols de água.
Como tanto o NO2 e o O2 são gases, eles ocupam um volume molar padrão dos gases, 22,4L. Assim, não faz diferença, como o volume que um mol de cada gás ocupa é igual, podemos considerar as quantidades dos gases juntas, como se fossem um só, e, portanto, podemos dizer simplesmente que são formados 3 mols de gás. Desta forma, 2 mols de NH4NO3 formam 3 mols de gás, ou seja:
22,4L . 3 = 67,2L de gás.
Assim, se são necessários 2 mols de NH4NO3 para formar 67,2L de gás, quantos mols foram necessários para formar os 168L de gás?
2 mols NH4NO3 ----------------- 67,2L gás
x --------------------------------------- 168L de gás
67,2x = 2 . 168
67,2x = 336
x = 336 / 67,2
x = 5 mols de NH4NO3
Assim, se são liberados 592,5kJ na combustão de 5 mols de NH4NO3, na queima de um mol são liberados quantos kJ?
5 mols ---------------- 592,5kJ
1 mol ------------------- x
5x = 592,5
x = 592,5 / 5
x = 118,5KJ
É por isso que 1 mol de nitrato de amônio libera 118,5kJ e a resposta correta é a letra C.
Fiz aqui e deu certo, se liga....
2mols de nh4no3 --------------- 2mols de n2 + 1 mol de o2
-> Como cada mol representa nas cntp 22.4l, temos que...
2* 22.4 -------------------------- 2*22.4 + 1* 22.4 (isso fica igual a....)
44.8l ------------------------------67.2l
-> Não se esqueça de que houve liberação de 168 l de n2 + 02....
então:
44.8----------------------------67.2
xl-------------------------------168l
pelo incrÃvel que pareça x = 5mols ( isto é, para liberar 168 litros de N2 + O2 necessita-se de 5 mols de nitrato de amônio).
-> a energia liberada foi de 592.5kj....
5mols ---------------------------592 kj
1mol -----------------------------x
então x=118.5
C)
Raaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa!!!