uma solução de 100 ml de NaOH com 0,5 molL- mais uma solução de HCl de 100 ml com 0,5 mol regame e forma nacl aq, qual a entalpia da reação e a variação da temperatura

Question

Accepted Answer

Para determinar a entalpia da reação e a variação de temperatura, precisamos considerar que estamos tratando de uma reação de neutralização entre uma base forte (NaOH) e um ácido forte (HCl), que pode ser representada pela equação química:

$$
\text{NaOH (aq)} + \text{HCl (aq)} \rightarrow \text{NaCl (aq)} + \text{H}_2\text{O (l)}
$$

A entalpia padrão de neutralização para uma reação entre um ácido forte e uma base forte é aproximadamente $-57,3 \, \text{kJ/mol}$.

### Passo 1: Determinar o número de mols dos reagentes

Dado que ambas as soluções têm concentração de $0,5 \, \text{mol/L}$ e volume de $100 \, \text{mL}$:

$$
\text{Número de mols de NaOH} = 0,5 \, \text{mol/L} \times 0,1 \, \text{L} = 0,05 \, \text{mol}
$$

$$
\text{Número de mols de HCl} = 0,5 \, \text{mol/L} \times 0,1 \, \text{L} = 0,05 \, \text{mol}
$$

### Passo 2: Calcular a entalpia da reação

Como ambos os reagentes estão em quantidades estequiométricas iguais, toda a quantidade de NaOH e HCl reagirá completamente. Portanto, a entalpia total da reação será:

$$
\Delta H = -57,3 \, \text{kJ/mol} \times 0,05 \, \text{mol} = -2,865 \, \text{kJ}
$$

### Passo 3: Determinar a variação de temperatura

Para calcular a variação de temperatura, usaremos a fórmula:

$$
q = m \cdot c \cdot \Delta T
$$

onde:
- $q$ é a quantidade de calor liberada ($-2,865 \, \text{kJ}$),
- $m$ é a massa da solução,
- $c$ é a capacidade calorífica específica da solução (assumimos $4,18 \, \text{J/g}^\circ\text{C}$ para água),
- $\Delta T$ é a variação de temperatura.

A massa total da solução é a soma das massas das duas soluções. Assumindo que a densidade da solução é aproximadamente $1 \, \text{g/mL}$:

$$
m = 100 \, \text{mL} + 100 \, \text{mL} = 200 \, \text{g}
$$

Convertendo a energia para joules:

$$
q = -2,865 \, \text{kJ} \times 1000 \, \text{J/kJ} = -2865 \, \text{J}
$$

Agora, isolando $\Delta T$:

$$
\Delta T = \frac{q}{m \cdot c} = \frac{-2865 \, \text{J}}{200 \, \text{g} \times 4,18 \, \text{J/g}^\circ\text{C}} = \frac{-2865}{836} \approx -3,43^\circ\text{C}
$$

Portanto, a variação de temperatura é aproximadamente $-3,43^\circ\text{C}$.

uma solução de 100 ml de NaOH com 0,5 molL- mais uma solução...

uma solução de 100 ml de NaOH com 0,5 molL- mais uma solução de HCl de 100 ml com 0,5 mol regame e forma nacl aq, qual a entalpia da reação e a variação da temperatura

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