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Questão FC446372

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.


Considere que um dos compostos avaliados no estudo em tela tenha sido o FOX-7, cuja fórmula mínima é CH2N2O2 e que apresenta massa molar igual a 148 g/mol. Nessa situação, é correto concluir que a fórmula molecular do FOX-7 é C2H4N4O4.

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Gabarito

Certo

Comentário do professor

A afirmativa está correta porque a fórmula molecular é um múltiplo inteiro da fórmula mínima.

Calcule a massa molar empírica da unidade CH\(_2\)N\(_2\)O\(_2\): \(M_{emp}=12+2\cdot1+2\cdot14+2\cdot16=74\ \text{g·mol}^{-1}\).

Determine o fator multiplicativo \(n\) dividindo a massa molar dada pela massa empírica: \(n=\dfrac{148}{74}=2\).

Multiplicando os subscritos da fórmula mínima por \(n=2\) obtém-se a fórmula molecular: CH\(_2\)N\(_2\)O\(_2\)\(\times2\) = C\(_2\)H\(_4\)N\(_4\)O\(_4\).

Portanto, a conclusão C\(_2\)H\(_4\)N\(_4\)O\(_4\) é consistente e exige que o fator seja um inteiro, como verificado.

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