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Questão FC446306

O desenvolvimento de um modelo de aprendizado de máquina permitiu a identificação de novos compostos explosivos. O modelo foi utilizado com dados termoquímicos e modelagem de explo

Química

CEBRASPE (CESPE) · 2024

O desenvolvimento de um modelo de aprendizado de máquina permitiu a identificação de novos compostos explosivos. O modelo foi utilizado com dados termoquímicos e modelagem de explosões para prever o calor de explosão (ΔHe), considerada a propriedade chave para a avaliação da performance energética de compostos. O ΔHe é relacionado às entalpias-padrão de formação (ΔHf) dos participantes da reação de acordo com a equação a seguir, em que \(\sum_{p=1}^N\, \triangle H_f\) representa o somatório das entalpias-padrão de formação dos produtos e \(\sum_{r=1}^N\, \triangle H_f\) , o somatório das entalpias-padrão de formação dos reagentes.

 

\(\triangle H_e - \left( \sum_{p=1}{N} \triangle H_f - \sum_{r=1}^{N} \triangle H_f \right)\)

A explosão do composto RDX (C3H6N6O6) ocorre por meio da reação a seguir representada.

 

C3H6N6O6 (s) → 3 CO (g) + 3 H2O (g) + 3 N2 (g)

A partir de uma base de 140 milhões de moléculas, o modelo identificou centenas de compostos com desempenho equivalente ou superior ao TNT, tais como nitrato de ureia, 2,4-dinitrofenil-hidrazina (DNPH) e 1,1-diamino-2,2-dinitroeteno. A rota sintética de obtenção do composto DNPH é representada pelo esquema a seguir.

A partir dessas informações e considerando que o volume molar de um gás ideal nas CNTP seja 22,4 L e que todos os gases se comportem de forma ideal, julgue o item que se segue.

 

Assumindo-se que a temperatura do meio reacional aumente 25 °C com a explosão, que a pressão seja constante e que o rendimento da reação tenha sido de 100%, conclui-se que o volume total de gases produzidos na decomposição do RDX será inferior a 0,95 L por grama de explosivo.

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Gabarito

Errado

Comentário do professor

A afirmação é errada. Da reação temos \(1\) mol RDX → \(3+3+3=9\) mol de gases.

Assumindo CNTP como \(0\,^\circ\)C (273 K) e aumento de \(25\,^\circ\)C, a temperatura final é \(T=273+25=298\) K. O volume molar ajustado é \(V_m=22{,}4\cdot\frac{298}{273}\approx24{,}44\) L·mol⁻¹.

O volume total por mol de RDX é \(9\cdot24{,}44\approx220{,}0\) L. A massa molar do RDX é cerca de \(222{,}12\) g·mol⁻¹, então o volume por grama é \(\frac{220{,}0}{222{,}12}\approx0{,}99\) L·g⁻¹.

Como \(0{,}99\) L·g⁻¹ é maior que \(0{,}95\) L·g⁻¹, a conclusão do enunciado é incorreta nas condições dadas.

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