O gráfico a seguir apresenta a taxa de liberação de calor para uma reação química. Ao final da reação é formado 1 mol\pu{1 mol} de produto.

  1. Determine o calor liberado até 11 minutos de reação.

  2. Determine a quantidade de produto formada até 4 minutos de reação.

Gabarito 3A.35
Etapa 1. (a) O calor liberado pela reação pode ser calculado como a área sob a curva. Calcule a área sob a curva até 11 minutos de reação (I).

ΔHI=−12(6 min)×(2,5 Jmin)=−7,5 J \Delta H_\text{I} = -\dfrac{1}{2} (\pu{6 min}) \times (\pu{2,5 J//min}) = \boxed{ \pu{-7,5 J} }

Etapa 2. (b) Calcule a entalpia de reação.

ΔHr=ΔHInI=−7,5 J1 mol=7,5 kJ ⋅ mol−1 \Delta H_\mathrm{r} = \dfrac{ \Delta H_\text{I} }{ n_\text{I} } = \dfrac{ \pu{-7,5 J} }{ \pu{1 mol} } = \pu{7,5 kJ.mol-1}

Etapa 3. Calcule a área sob a curva até 4 minutos de reação (II).

ΔHII=−12(1 min)×(1 Jmin)=−0,5 J \Delta H_\text{II} = -\dfrac{1}{2} (\pu{1 min}) \times (\pu{1 J//min}) = \boxed{ \pu{-0,5 J} }

Etapa 4. Calcule a quantidade de produto formada até 4 minutos de reação (II).

nII=ΔHIIΔHr=(−0,5 J)(7,5 kJ ⋅ mol−1)=67 mmol n_\text{II} = \dfrac{ \Delta H_\text{II} }{ \Delta H_\mathrm{r} } = \dfrac{ (\pu{-0,5 J}) }{ (\pu{7,5 kJ.mol-1}) } = \boxed{ \pu{67 mmol} }