GABARITO: ALTERNATIVA A

A questão aborda a decomposição do hexogênio (RDX), um explosivo militar, e pede para calcular a pressão total atingida pelos gases formados em condições específicas.

Dados do problema:

• Equação de decomposição:

• Massa de RDX: 2,22 g

• Volume total de gases formados: 14,76 L

• Temperatura: 727 °C = 1000 K

• Constante dos gases ideais: R = 0,082 atm·L·mol⁻¹·K⁻¹

Passo 1: Determinar a fórmula molecular do RDX.

A fórmula pode ser expandida:

Passo 2: Calcular a massa molar do RDX.

Massa molar do C₃H₆N₆O₆:

• C: 3 × 12,0 = 36,0 g/mol

• H: 6 × 1,0 = 6,0 g/mol

• N: 6 × 14,0 = 84,0 g/mol

• O: 6 × 16,0 = 96,0 g/mol

• Total: 222,0 g/mol

Passo 3: Calcular a quantidade em mols de RDX.

n(RDX) = massa ÷ massa molar = 2,22 g ÷ 222,0 g/mol = 0,01 mol

Passo 4: Determinar a quantidade em mols de cada gás produzido.

Segundo a estequiometria da reação:

Para 1 mol de RDX, são produzidos:

• 2 mols de CO₂

• 1 mol de CO

• 1 mol de H₂O

• 2 mols de H₂

• 3 mols de N₂

- Total: 9 mols de gases

Para 0,01 mol de RDX:

• n(CO₂) = 2 × 0,01 = 0,02 mol

• n(CO) = 1 × 0,01 = 0,01 mol

• n(H₂O) = 1 × 0,01 = 0,01 mol

• n(H₂) = 2 × 0,01 = 0,02 mol

• n(N₂) = 3 × 0,01 = 0,03 mol

Passo 5: Calcular o número total de mols de gases.

n(total) = 0,02 + 0,01 + 0,01 + 0,02 + 0,03 = 0,09 mol

Passo 6: Calcular a pressão total usando a equação dos gases ideais.

A equação dos gases ideais é: P · V = n · R · T

Rearranjando:

Onde:

• P = pressão (em atm)

• n = número de mols (0,09 mol)

• R = constante dos gases ideais (0,082 atm·L·mol⁻¹·K⁻¹)

• T = temperatura (1000 K)

V = volume (14,76 L)

Substituindo os valores:

Conclusão:

A pressão total atingida pelos gases formados é de 0,5 atm, correspondendo à alternativa A.