química

química
Moderna plus
química na abordagem
do cotidiano
Parte II
Unidade F
Capítulo 21 Lei de Hess e entalpias-padrão
de combustão e de formação
Seção 3.2
Respostas
exercícios adicionais
3 (Vunesp) O metano (CH4), tambem é conhecido como gás do lixo, ao
sofrer combustão, apresenta entalpia-padrão de combustão (DH°C)
igual a 2890 kJ/mol.
Escreva a reação de combustão do metano, indicando a entalpia-padrão de combustão (DH°C) da reação.
4 (UFMG) A queima do metano na presença de oxigênio pode produzir
duas substâncias distintas que contêm carbono:
• monóxido de carbono, produzido pela combustão incompleta do
metano; e
• dióxido de carbono.
As equações químicas dessas reações são:
3 ​ O (g) # 2 H O (g) 1 CO (g)
Reação I CH4 (g) 1 ​ __
2
2 2
Reação II CH4 (g) 1 2 O2 (g) # 2 H2O (g) 1 CO2 (g)
Considerando-se essas reações, é CORRETO afirmar que:
a)ambas são exotérmicas e a quantidade de calor liberado em I é
menor que em II.
b)ambas são endotérmicas e a quantidade de calor absorvido em I
é menor que em II.
c) ambas são endotérmicas e a quantidade de calor absorvido em II
é menor que em I.
d)ambas são exotérmicas e a quantidade de calor liberado em II é
menor que em I.
5 O metanol tem sido usado como combustível alternativo para veículos
automotores.
Indique
de variação de entalpia que represenH
H
3 o diagrama
CH3OH (�)
� —oOprocesso
2 (g)
ta aH equação
para
de
combustão
completa do metanol:
2
CO
2
H
2 (g) � 3 H2O (�)
3
H �—
H
O2 (g) 3
a) H CH3OH (�)
H CH
� 3 H2O (�)
2
2 (g)H
—
(g) d)
3 O2 CO
3 OH (�) � H
2 CO2 (g) � 3 H2O (�)
(�) � —
2 O22 (g)
—33OH
O (g)
CH3OH (�) �CH
(g) � 3 H2O (�)
CO
2 2 CO2 (g) � 32 H
2 (�)
2 2
2O
�H
�H
�H
�H
�H
�H
CO2 (g) � 2 H2O (�)
H
b) H
H
�H
�H
C2H5OH (�) � 3 O2 (g)
CO2 (g) � 2 H2O (�)
C2H5OH (�) � 3 O2 (g)
CO2 (g) � 2 H2O (�)
C H5OH (�) � 3 O2 (g)
CO
(g)
�
2
H
O5OH
(�) (�) �C322H
CO2 (g) � 2 H
O
(�)
C22H
O52OH
(g) (�) � 3 O2 (g)
2
2
H
C2H6 (g) H
CH4e)
(g) � 2 O2 (g)
H
H
H
C2H6 (g)
CH4 (g)H� 2 O2 (g)
H
C2H6 (g)
CH4 (g) � 2 O2 (g)
C
H
(g)
CH
C2H6 (g)
2 6CH4 (g) � 2 O
4 (g) � 2 O2 (g)
2 (g)
�H
�H
�H
�H
�H
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�H
C (s) � 3 H2 (g)
c) H
�H
�H
C (s) � 3 H2 (g)
C (s) � 3 H2 (g)
C (s) � 3 H2 (g)
C (s) � 3 H2 (g)
�H
�H
�H
�H
CO2 (g) � H2O (�)
CO2 (g) � H2O (�)
CO2 (g) � H2O (�)
CO
CO2 (g) � H2O
(�)2 (g) � H2O (�)
H C2H5OH (�) � 3 O2 (g)
H
H � 3 O2 (g)
H C2H5OH (�)
C H5OH (�) � 3 O2 (g)
C2H5OH (�) �C223HO
5OH
2 (g) (�) � 3 O2 (g)
�H
�H
�H
�H
�H
2 CO2 (g) � 3 H2O (�)
2 CO2 (g) � 3 H2O (�)
2 CO2 (g) � 3 H2O (�)
(g) � 3 H2O (�)
2 CO2 (g) � 32HCO
2O2(�)
2
tito
canto
1
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6 (Vunesp) Dois maçaricos, 1 e 2, operando sob
as mesmas condições de fluxo dos gases, com
as pressões mostradas na tabela a seguir, são
utilizados para a produção de calor na execução
de corte e solda em peças metálicas.
Maçarico
1
Gases na
mistura
acetileno (C2H2)
oxigênio (O2)
acetileno (C2H2)
2
ar (20% de O2 e
80% de N2)
Pressão parcial relativa
do gás na mistura
1
__
​    ​ P
4
3
​ __ ​  P
4
1
__
​    ​ P
4
3
​ __ ​  P
4
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Nestas condições de operação, observa-se que a
temperatura da chama do maçarico 1 é maior do
que a do maçarico 2. Essa diferença nas temperaturas das chamas dos dois maçaricos ocorre, pois,
a)o N2 presente na mistura gasosa do maçarico
2 reage preferencialmente com o acetileno,
liberando menos calor do que a reação deste
com o O2.
b)o N2 presente na mistura gasosa do maçarico
2 reage preferencialmente com o oxigênio,
liberando menos calor do que a reação deste
com o C2H2.
c) a entalpia de combustão do acetileno é menor na ausência de N2.
d)a entalpia de combustão do acetileno é maior
na ausência de N2.
e) a pressão parcial do oxigênio no maçarico 1
é maior do que no maçarico 2.
2
tito
canto
2
7 (Cefet-AL) Podemos obter o benzeno em laboratório, reagindo carbeto de cálcio com água,
recolhendo o acetileno formado em tubulação
de ferro superaquecida, resfriando em seguida
o produto obtido.
Pode-se calcular a variação de entalpia da
obtenção do benzeno a partir de acetileno,
conhecendo-se as entalpias de combustão completa das duas substâncias. Abaixo fornecemos
as equações representativas da combustão
completa do acetileno e do benzeno.
​ 5 ​  O2 # 2 CO2 1 H2O
C2H2 1 __
2
dH 5 21.256 kJ/mol
15
___
C6H6 1 ​   ​ O2 # 6 CO2 1 3 H2O
2
dH 5 23.168 kJ/mol
Utilizando as duas equações, concluímos que
durante a síntese do benzeno, a partir do acetileno, ocorre:
a)liberação de 200 kJ.
b)absorção de 600 kJ.
c) liberação de 1.200 kJ.
d)liberação de 600 kJ.
e) absorção de 200 kJ.
Comentário dos autores:
O benzeno é obtido a partir do acetileno através
da equação descrita abaixo e denominada trimerização do acetileno:
3 C2H2 (g) ( C6H6 (,)