PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 29 (1º exame) da UERJ 2013

1º exame · Ciências da Natureza e Matemática · Química: Reações exotérmicas e endotérmicas

Substâncias com calor de dissolução endotérmico são empregadas na fabricação de balas e chicletes, por causarem sensação de frescor. Um exemplo é o xilitol, que possui as seguintes propriedades:

Propriedade Valor
massa molar 152 g/mol
entalpia de dissolução + 5,5 kcal/mol
solubilidade 60,8 g/100 g de água a 25 ºC

Considere M a massa de xilitol necessária para a formação de 8,04 g de solução aquosa saturada de xilitol, a 25 ºC.

A energia, em quilocalorias, absorvida na dissolução de M corresponde a:

  1. A
    0,02
  2. B
    0,11
  3. C
    0,27
  4. D
    0,48
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Resolução comentada

A solubilidade diz que, a 25 ºC, 60,8 g de xilitol saturam 100 g de água. Portanto, a solução saturada tem massa 100 + 60{,}8 = 160{,}8 g, e esses 160,8 g contêm 60,8 g de xilitol.

  1. Massa de xilitol (M) em 8,04 g de solução saturada:
M = \frac{60{,}8}{160{,}8}\times 8{,}04 = \frac{60{,}8}{20} = 3{,}04\ \text{g}

(Note que 160{,}8/8{,}04 = 20.)

  1. Quantidade de matéria dessa massa:
n = \frac{3{,}04}{152} = 0{,}02\ \text{mol}
  1. A entalpia de dissolução é +5{,}5 kcal por mol, ou seja, o processo é endotérmico e absorve 5,5 kcal para cada mol dissolvido:
Q = 0{,}02 \times 5{,}5 = 0{,}11\ \text{kcal}

Essa absorção de calor é o que provoca a sensação de frescor na boca.

Alternativa B.

Pegadinha: A alternativa A engana quem para em 0,02, que é o número de mols, sem multiplicar pela entalpia de dissolução; outro erro comum é usar 100 g em vez de 160,8 g como massa da solução saturada.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AConfunde o valor de 0,02 mol (quantidade de matéria) com a energia, esquecendo de multiplicar por 5,5 kcal/mol.
  • CNão corresponde a nenhum cálculo correto; resulta de erro na massa de xilitol ou na conversão para mol.
  • DUsa a massa de soluto errada, por exemplo tomando 8,04 g de xilitol ou a proporção 60,8/100 aplicada à solução, o que superestima a energia.

Assuntos: Reações exotérmicas e endotérmicas, Mol, massa molar e constante de Avogadro, Coeficiente e curvas de solubilidade.

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Ver como caiu na prova Questão 29 no caderno 1º Exame de Qualificação da UERJ 2013

Fonte: UERJ 2013 · 1º Exame de Qualificação. Prova oficial ↗