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Química

ITA 2006 Química — Questão 19

Uma reação química hipotética é representada pela seguinte equação: X(g)+Y(g)→3Z(g)\mathrm{X(g) + Y(g) \rightarrow 3Z(g)}. Considere que esta reação seja realizada em um cilindro provido de um pistão, de massa desprezível, que se desloca sem atrito, mantendo-se constantes a pressão em 1 atm e a temperatura em 25 °C. Em relação a este sistema, são feitas as seguintes afirmações:

I. O calor trocado na reação é igual à variação de entalpia.

II. O trabalho realizado pelo sistema é igual a zero.

III. A variação da energia interna é menor do que a variação da entalpia.

IV. A variação da energia interna é igual a zero.

V. A variação da energia livre de Gibbs é igual à variação de entalpia.

Então, das afirmações acima, estão CORRETAS

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Só quero ver o gabarito

Gabarito do ITA 2006 Química, questão 19: alternativa B

apenas I e III.

O que a questão pede

Aqui o ITA quer ver se você separa calor, trabalho, ΔU, ΔH e ΔG numa reação a P e T constantes em que o número de mols de gás aumenta.

Por onde começar · passo 1 de 5

Fixe o modelo e conte os mols de gás

Quanto varia o número de mols de gás por mol de reação?

O sistema está a P=1P = 1 atm e T=298T = 298 K constantes, com pistão livre: o volume se ajusta. Tratando os gases como ideais, Δngaˊs=3−(1+1)=+1\Delta n_{gás} = 3 - (1+1) = +1 mol por mol de reação. Esse sinal decide II, III e V.

A armadilha

Quem transporta para a reação a ideia de que "isotérmico implica ΔU = 0" (válida só para gás ideal sem reação) marca IV e cai em A, D ou E. Quem acha que pistão sem atrito não realiza trabalho marca II e cai em A ou C.

Quem cai nela marca A, C, D, E.

AfirmaçãoCritérioVeredito
I. q = ΔHP constante, só trabalho PVcorreta
II. W = 0ΔV > 0 (Δn = +1) ⇒ W = RTerrada
III. ΔU < ΔHΔU = ΔH − RTcorreta
IV. ΔU = 0reação muda ligaçõeserrada
V. ΔG = ΔHΔS > 0 ⇒ ΔG < ΔHerrada
Cada afirmação cai ou fica por um único critério; só I e III sobrevivem.

Na resolução completa vêm os outros 4 passos, o motivo de cada alternativa estar certa ou errada.

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