Gabarito disponível
Uma das aplicações da trinitroglicerina, cuja fórmula é C₃H₃N₃O₉, é a confecção de explosivos. Sua decomposição enérgica gera como produtos os gases nitrogênio, dióxido de carbono e oxigênio, além de água, conforme mostra a equação da reação a seguir:
4 C₃H₃N₃O₉ (l) → 6 N₂ (g) + 12 CO₂ (g) + 1 O₂ (g) + 10 H₂O (l).
Além de explosivo, a trinitroglicerina também é utilizada como princípio ativo de medicamentos no tratamento de angina, uma doença que acomete o coração. Medicamentos usados no tratamento da angina usam uma dose padrão de 0,6 mg de trinitroglicerina na formulação. Considerando os dados termoquímicos da reação a 25 ºC e 1 atm e supondo que essa massa de trinitroglicerina sofra uma reação de decomposição completa, a energia liberada seria aproximadamente de
Dados: massas atômicas: C = 12 u; H = 1 u; N = 14 u; O = 16 u.
ΔHf° (H₂O) = - 286 kJ/mol; ΔHf° (CO₂) = - 394 kJ/mol; ΔHf° (C₃H₅N₃O₉) = - 353,6 kJ/mol
4 C₃H₃N₃O₉ (l) → 6 N₂ (g) + 12 CO₂ (g) + 1 O₂ (g) + 10 H₂O (l).
Além de explosivo, a trinitroglicerina também é utilizada como princípio ativo de medicamentos no tratamento de angina, uma doença que acomete o coração. Medicamentos usados no tratamento da angina usam uma dose padrão de 0,6 mg de trinitroglicerina na formulação. Considerando os dados termoquímicos da reação a 25 ºC e 1 atm e supondo que essa massa de trinitroglicerina sofra uma reação de decomposição completa, a energia liberada seria aproximadamente de
Dados: massas atômicas: C = 12 u; H = 1 u; N = 14 u; O = 16 u.
ΔHf° (H₂O) = - 286 kJ/mol; ΔHf° (CO₂) = - 394 kJ/mol; ΔHf° (C₃H₅N₃O₉) = - 353,6 kJ/mol
Resolução comentada
A decomposição de 0,6 mg de trinitroglicerina libera cerca de 4,1 J.
Com as entalpias de formação dadas, ΔH = [12(-394) + 10(-286)] - 4(-353,6) ≈ -6173,6 kJ para 4 mol, ou cerca de -1543 kJ/mol. A massa molar é 227 g/mol, então 0,6 mg correspondem a ≈ 2,64·10⁻⁶ mol. A energia liberada é 2,64·10⁻⁶ × 1543 ≈ 4,1·10⁻³ kJ, isto é, ≈ 4,1 J. (O enunciado traz C₃H₃N₃O₉ por erro de digitação, e o dado usa C₃H₅N₃O₉.)
Análise das alternativas
B) e C) Superestimam a energia por erro de escala ou de conversão de unidades. D) e E) Estão em kJ e são muito maiores, o que seria o valor para mols inteiros e não para 0,6 mg.
Referência: Termoquímica: entalpia de formação e lei de Hess.
Resolução comentada do VaiConcursos.