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Questão FC446337

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.

 

Considerando-se que uma solução aquosa tenha sido preparada dissolvendo-se 246 g de nitrato de ureia (CH5N3O4) em 1 kg de acetonitrila (C2H3N) e sabendo-se que a pressão de vapor da acetonitrila, a 27 °C, é igual a 100 mmHg, é correto deduzir que a pressão máxima da solução preparada à mesma temperatura será inferior a 93 mmHg.

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Gabarito

Certo

Comentário do professor

Aplicamos a Lei de Raoult para solventes ideais: a pressão máxima da solução é \(P_{\text{sol}}=x_{\text{solv}}\,P^0_{\text{solv}}\), onde \(x_{\text{solv}}\) é a fração molar do solvente.

Calculemos as quantidades de matéria: massa molar da acetonitrila \(=41{,}05\ \text{g·mol}^{-1}\), logo \(n_{\text{solv}}=1000/41{,}05\approx24{,}35\ \text{mol}\). Massa molar do nitrato de ureia \(=123{,}08\ \text{g·mol}^{-1}\), logo \(n_{\text{soluto}}=246/123{,}08\approx2{,}00\ \text{mol}\).

A fração molar do solvente é \(x_{\text{solv}}=\dfrac{24{,}35}{24{,}35+2{,}00}\approx0{,}924\). Assim \(P_{\text{sol}}=0{,}924\times100\ \text{mmHg}=92{,}4\ \text{mmHg}\), que é inferior a 93 mmHg. Logo a afirmação é correta.

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