IMPAC) Comercialmente, o brometo de aluminio é um composto sólido à temperatura ambiente, que pode ser utilizado em acabamento de materiais de aço pelo fato de ser liso e resistente à corrosão. Sua síntese é feita por meio do aluminio, Al (s), e do bromo molecular, Br₂ (L). No entanto, esse é um processo que exige altíssimas temperaturas.

Considere as equações termoquimicas a seguir. 2 Al(s) +6 HBr(aq) → 2 AlBr3(aq) + 3 H2(g) HBr(g) → HBr(aq) Delta * H ^ 0 = - 81 kJ H_{2}(g) + B*r_{2}(L) - 2HBr(g) Delta * H ^ 0 = - 73KJ AlBr3(s) AlBr3(aq) Delta * H ^ 0 = - 368kJ Delta * H ^ 0 = - 1.061kJ

Se, em condições ideais, produziu-se 1 mol de brometo de alumínio comercial, qual será o valor mais próximo da energia liberada, em quilojoules?

Question

IMPAC) Comercialmente, o brometo de aluminio é um composto sólido à temperatura ambiente, que pode ser utilizado em acabamento de materiais de aço pelo fato de ser liso e resistente à corrosão. Sua síntese é feita por meio do aluminio, Al (s), e do bromo molecular, Br₂ (L). No entanto, esse é um processo que exige altíssimas temperaturas.

Considere as equações termoquimicas a seguir. 2 Al(s) +6 HBr(aq) → 2 AlBr3(aq) + 3 H2(g) HBr(g) → HBr(aq) Delta * H ^ 0 = - 81 kJ H_{2}(g) + B*r_{2}(L) -> 2HBr(g) Delta * H ^ 0 = - 73KJ AlBr3(s) AlBr3(aq) Delta * H ^ 0 = - 368kJ Delta * H ^ 0 = - 1.061kJ

Se, em condições ideais, produziu-se 1 mol de brometo de alumínio comercial, qual será o valor mais próximo da energia liberada, em quilojoules?

Accepted Answer

Para determinar a energia liberada na produção de 1 mol de brometo de alumínio comercial, precisamos considerar as equações termoquímicas fornecidas e calcular a variação total de entalpia. Vamos analisar cada etapa:

1. **Reação global desejada:**
   $$
   2 \text{Al}(s) + 3 \text{Br}_2(l) \rightarrow 2 \text{AlBr}_3(s)
   $$

2. **Equações termoquímicas fornecidas:**

- $2 \text{Al}(s) + 6 \text{HBr}(aq) \rightarrow 2 \text{AlBr}_3(aq) + 3 \text{H}_2(g)$ 
     $$
     \Delta H = -1061 \text{ kJ}
     $$

- $\text{HBr}(g) \rightarrow \text{HBr}(aq)$ 
     $$
     \Delta H = -81 \text{ kJ}
     $$

- $\text{H}_2(g) + \text{Br}_2(l) \rightarrow 2\text{HBr}(g)$ 
     $$
     \Delta H = -73 \text{ kJ}
     $$

- $\text{AlBr}_3(s) \rightarrow \text{AlBr}_3(aq)$ 
     $$
     \Delta H = -368 \text{ kJ}
     $$

3. **Calcular a energia total liberada:**

Para obter a reação desejada, precisamos manipular as equações:

- A primeira equação já nos fornece $2 \text{AlBr}_3(aq)$, mas precisamos de $\text{AlBr}_3(s)$, então convertemos $\text{AlBr}_3(aq)$ para $\text{AlBr}_3(s)$ usando a quarta equação.

- Convertendo $6 \text{HBr}(g)$ para $6 \text{HBr}(aq)$ usando a segunda equação multiplicada por 6 (pois temos 6 moles de HBr):
     $$
     6 \times (-81 \text{ kJ}) = -486 \text{ kJ}
     $$

- Usando a terceira equação para formar $6 \text{HBr}(g)$ a partir de $3 \text{Br}_2(l)$ e $3 \text{H}_2(g)$:
     $$
     3 \times (-73 \text{ kJ}) = -219 \text{ kJ}
     $$

- A conversão de $\text{AlBr}_3(aq)$ para $\text{AlBr}_3(s)$ é:
     $$
     2 \times (-368 \text{ kJ}) = -736 \text{ kJ}
     $$

4. **Somar todas as contribuições de entalpia:**

$$
   \Delta H_{\text{total}} = -1061 \text{ kJ} + (-486 \text{ kJ}) + (-219 \text{ kJ}) + (-736 \text{ kJ})
   $$

$$
   \Delta H_{\text{total}} = -2502 \text{ kJ}
   $$

Portanto, a energia liberada na formação de 1 mol de brometo de alumínio comercial é aproximadamente $-1251 \text{ kJ}$ por mol de $\text{AlBr}_3(s)$.

IMPAC) Comercialmente, o brometo de aluminio é um composto s...

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