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(Espcex (Aman) 2021) O carbeto de cálcio, de fórmula 2CaC , é muito comum em equipamentos usados por exploradores de cavernas para fins de ilumin...

(Espcex (Aman) 2021) O carbeto de cálcio, de fórmula 2CaC , é muito comum em equipamentos usados por exploradores de cavernas para fins de iluminação. Ele reage com água e gera como um dos produtos o gás acetileno (etino), de fórmula 2 2C H , conforme mostra a equação, não balanceada, a seguir 2(s) 2 ( ) 2 2(g) 2(s)CaC H O C H Ca(OH)+ → + (equação 1) Sequencialmente, esse gás inflamável pode sofrer uma reação de combustão completa, liberando intensa energia, conforme a equação, não balanceada, a seguir 2 2(g) 2(g) 2(g) 2 (g)C H O CO H O calor+ → + + (equação 2) Uma massa de 512 g de carbeto de cálcio com pureza de 50% (e 50% de materiais inertes) é tratada com água, obtendo-se uma certa quantidade de gás acetileno. Esse gás produzido sofre uma reação de combustão completa. Considerando a reação de combustão completa do acetileno nas condições ambientes (25 C e 1atm), o volume de gases obtidos e o valor da energia liberada como calor nessa reação, a partir da massa original de carbeto de cálcio, são, respectivamente. Dados: - volume molar na condição ambiente 124,5 L mol−=  (25 C e 1atm); calor de combustão do etino 11.298 kJ mol ;−= −  - constante universal dos gases 1 1R 0,082 L mol K ;− −=   - Ca 40; C 12.= = a) 294 L e 3.240 kJ. b) 156 L e 2.320 kJ. c) 294 L e 4.480 kJ. d) 156 L e 6.660 kJ. e) 294 L e 5.192 kJ.

a) 294 L e 3.240 kJ.
b) 156 L e 2.320 kJ.
c) 294 L e 4.480 kJ.
d) 156 L e 6.660 kJ.
e) 294 L e 5.192 kJ.

Essa pergunta também está no material:

Química - Frente 3 - LISTA 2 - termoquímica - Thati
5 pág.

💡 1 Resposta

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Para resolver esse problema, precisamos primeiro balancear as equações químicas. A equação 1 não está balanceada, então precisamos equilibrá-la: CaC2(s) + 2H2O(l) → C2H2(g) + Ca(OH)2(s) Agora podemos calcular a quantidade de mols de CaC2 presente na amostra: massa de CaC2 = 512 g x 0,5 = 256 g número de mols de CaC2 = massa / massa molar = 256 g / 64 g/mol = 4 mols A partir da equação balanceada, podemos ver que 1 mol de CaC2 produz 1 mol de C2H2. Portanto, a quantidade de mols de C2H2 produzida é de 4 mols. Agora podemos calcular o volume de gás produzido a partir da equação de estado dos gases ideais: PV = nRT V = nRT/P V = 4 mol x 0,082 L mol^-1 K^-1 x 298 K / 1 atm = 9,68 L No entanto, a questão pede o volume molar, que é a quantidade de volume ocupado por 1 mol de gás nas condições ambientes. Portanto, precisamos dividir o volume total pelo número de mols: volume molar = 9,68 L / 4 mol = 2,42 L/mol Finalmente, podemos calcular a energia liberada na combustão completa de 1 mol de C2H2: ΔH = -11298 kJ/mol Como 4 mols de C2H2 são produzidos, a energia total liberada é de: E = 4 mol x (-11298 kJ/mol) = -45192 kJ No entanto, a questão pede o valor absoluto da energia liberada, então: E = 45192 kJ Portanto, a resposta correta é a letra C) 294 L e 4.480 kJ.

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