Questão 71 (Fuvest 2022)

Prova V – Primeira fase

Oxigênio (O₂) e ozônio (O₃) estão em constante processo de consumo e produção na estratosfera, como representado pelas equações químicas a seguir. As reações I e II ilustram etapas da produção de ozônio a partir de oxigênio, e a reação III mostra a restauração de oxigênio a partir de ozônio.

O ΔH_II, relacionado à reação II, pode ser calculado a partir dos dados fornecidos para as reações I e III. O valor de ΔH_II, em kcal/mol de O₂ consumido, é igual a: 

(a) −90,5 

(b) −55,0 

(c) +27,5 

(d) +48,5 

(e) +55,0 

Resolução 

A reação III apresenta a formação de 3 mols de O₂. Com isso, é necessário calcular o ΔH_III para a formação desses 3 mols:

1 mol de O₂ ——– + 21 kcal

3 mols de O₂ ——  X

X = + 63 kcal 

Por meio da Lei de Hess, as equações I e III podem ser relacionadas para se obter a equação II:

I. O₂ → 2 O (invertê-la)

   III.   2 O₃ → 3 O₂ (invertê-la) 

Logo:

I. 2 O → O₂        ΔH_I = +118 kcal

   III.    3 O₂ → 2 O₃    ΔH_III = – 63 kcal 

Equação geral: 

2 O₂ + 2 O → 2 O₃ (equação II)   ΔH_II = + 55 kcal 

No entanto, esse valor ΔH_II  corresponde a dois mols de O₂, para 1 mol de O₂, temos que:

2 mols de O₂ → 55 kcal 

1 mol de O₂ → Y

Y = + 27,5 kcal/ mol

Resposta: C