EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES Professor: ALEX ALUNO(A):______________________________________________________________________ Físico-Química DATA: 04/04/2017 kJ/mol e H – N → 390 kJ/mol, a entalpia de formação de 1 mol de amônia é a) –88 kJ/mol. b) –44 kJ/mol. c) +44 kJ/mol. d) +88 kJ/mol. e) +600 kJ/mol. Termoquímica (Lista 04) Questão 01 - (FMABC SP) Dado: Entalpia de ligação: C-H: 412 kJ.mol–1; H-H: 436 kJ.mol–1; C-Cl: 338 kJ.mol–1; Cl-Cl: 242 kJ.mol–1; C=C: 612 kJ.mol–1; C-C: 348 kJ.mol–1. As reações de adição apresentam diversas aplicações industriais, seja na indústria alimentícia, na farmacêutica, quanto na petroquímica. Duas reações de adição muito comuns são a cloração (adição de cloro) e a hidrogenação (adição de hidrogênio). Considerando um mesmo substrato, o etileno, por exemplo, pode-se concluir a respeito da termoquímica dessas reações que a) a cloração é exotérmica e a hidrogenação é endotérmica. b) ambas são exotérmicas e a cloração libera mais energia do que a hidrogenação por mol de etileno consumido. c) ambas são exotérmicas e a hidrogenação libera mais energia do que a cloração por mol de etileno consumido. d) ambas são endotérmicas e a cloração absorve mais energia do que a hidrogenação por mol de etileno consumido. Questão 04 - (UniCESUMAR SP) A ligação covalente que mantém os átomos de nitrogênio e oxigênio unidos no óxido nítrico, NO, não é explicada pela regra do octeto, mas a sua energia de ligação pode ser calculada a partir dos dados fornecidos abaixo. Dados: Energia de ligação N ≡ N: 950 kJ.mol–1; Energia de ligação O=O: 500 kJ.mol–1; Entalpia de formação do NO: 90 kJ.mol–1. A partir dessas informações, é possível concluir que a energia de ligação entre os átomos de nitrogênio e oxigênio no óxido nítrico é a) 90 kJ.mol–1. b) 635 kJ.mol–1. –1 c) 765 kJ.mol . d) 1360 kJ.mol–1. –1 e) 1530 kJ.mol . Questão 05 - (UniRV GO) Na tabela abaixo são apresentadas as energias de ligação entre alguns elementos: Questão 02 - (PUC SP) Dados:Entalpia de formação padrão do O3: 143 kJ.mol–1 Entalpia de ligação O=O: 498 kJ.mol–1 NO (g) + O3(g) → NO2(g) + O2(g) ΔH θ = –200 kJ Diversas reações ocorrem na atmosfera devido à ação da luz solar e à presença de poluentes. Uma das reações relevantes é a decomposição do dióxido de nitrogênio em óxido nítrico e oxigênio atômico. NO2(g) → NO(g) + O(g) A partir dos dados é possível concluir que essa reação é a) endotérmica, absorvendo 306 kJ a cada mol de NO2 decomposto. b) endotérmica, absorvendo 441 kJ a cada mol de NO2 decomposto. c) exotérmica, absorvendo 306 kJ a cada mol de NO2 decomposto. d) exotérmica, liberando 441 kJ a cada mol de NO2 decomposto. Analise as alternativas e marque V para verdadeiro e F para falso. a) O diclorometano apresenta uma energia total de 359,6 kcal.mol–1. b) Para formar o gás cloro, observa-se uma variação de energia igual a –58,0 kcal.mol–1. c) Na reação: CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl; é observada uma variação de energia igual a –27,3 kcal.mol–1. d) A energia de ligação pode ser definida como a variação de entalpia necessária para quebrar um mol de uma dada ligação, sendo um processo exotérmico. Questão 06 - (UFRGS RS) Com base no seguinte quadro de entalpias de ligação, assinale a alternativa que apresenta o valor da entalpia de formação da água gasosa. Questão 03 - (UNCISAL) No processo de Haber-Bosch, a amônia é obtida em alta temperatura e pressão, utilizando ferro como catalisador. Essa amônia tem vasta aplicação como fonte de nitrogênio na fabricação de fertilizante e como gás de refrigeração. Dadas as energias de ligação, H – H → 436 kJ/mol, N ≡ N → 944 1 a) b) c) d) e) – 243 kJ mol–1 – 134 kJ mol–1 + 243kJ mol–1 + 258 kJ mol–1 + 1532 kJ mol–1 A energia da ligação C-Cl, no composto CH3Cl, é a) 33 kcal.mol–1. b) 56 kcal.mol–1. –1 c) 60 kcal.mol . d) 80 kcal.mol–1. –1 e) 85 kcal.mol . Questão 07 - (UEFS BA) Ligação Valor médio de entalpia química de ligação (kJmol −1 ) C−C 348 C−H 413 H−H 436 C=C 614 Questão 10 - (UEG GO) A formação e a quebra das ligações químicas é de grande importância para prever a estabilidade dos produtos que serão formados no curso de uma reação química. Portanto, a partir do conhecimento das energias de ligação presentes nos reagentes e produtos, pode-se estimar a variação de energia total envolvida na reação química. Um exemplo é a reação de hidrogenação do eteno, cuja equação química e cujas energias de ligação são apresentadas a seguir. Tabela : Valor médio da entalpia de algumas ligações químicas C2H4(g) + H2(g) → C2H6(g) Os valores médios de entalpias de ligação, a exemplo dos mencionados na tabela, podem ser utilizados para estimar a entalpia de uma reação química envolvendo substâncias gasosas, a exemplo da reação de hidrogenação do eteno que leva à obtenção do etano. Considerando-se as informações do texto e da tabela e que o valor da entalpia-padrão de formação do etano, –1 ΔH of , é –84 kJ,ol , é correto concluir: a) A energia absorvida na formação de 1,0mol de ligações covalentes entre átomos de hidrogênio é + 436kJ. b) A formação de 60,0g de etano, a partir das substâncias simples mais estáveis, libera 84kJ de energia para o ambiente. c) A entalpia-padrão de formação do etano envolve as formas alotrópicas de maior energia do carbono e do hidrogênio. d) A energia liberada pela reação de hidrogenação do eteno é maior do que a correspondente a entalpiapadrão de formação do etano. e) O processo de ruptura de ligações nas moléculas reagentes é exotérmico e o de formação de novas ligações, endotérmico. H C H –1 260. –61 226. 50. b) d) + H H H H H H C C H H H C C = +146.0 kcal.mol-1 C H = +100.0 kcal.mol-1 C C = +82.9 kcal.mol-1 H H = +104.2 kcal.mol-1 Questão 11 - (UEFS BA) Ligação química H−I Cl − Cl H − Cl I−I Energia de ligação (kJmol −1 ) 300 243 433 152 2HI(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) + I2(g) A formação de uma ligação covalente é um processo em que há liberação de energia. Entretanto, ao se clivar ou “quebrar” uma ligação química, é preciso consumi-la. Quanto maior a energia de uma ligação química, mais forte é a ligação, e mais difícil de “quebrá-la”. Assim, como as entalpias padrão de formação das substâncias químicas podem ser usadas para calcular as variações de entalpia das reações químicas, as energias de ligações químicas também permitem calculá-las com boas aproximações. A partir das informações do texto, dos dados da tabela e da equação química, é correto afirmar: a) A ruptura da molécula de HI(g) é mais fácil que a da molécula de I2(g). b) A variação de entalpia, aproximada, da reação química representada é 443kJ. c) A entalpia padrão de formação do iodo, de acordo com a equação química é, aproximadamente, 339kJmol–1. d) A reação química representada libera 175kJ. e) Os produtos da reação química precisam absorver 1018kJ para que ela ocorra. –12 600. 48 624. Questão 09 - (UFRGS RS) A reação de cloração do metano, em presença de luz, é mostrada abaixo. CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl ΔH = –25 kcal.mol–1 Considere os dados de energia das ligações abaixo. C-H = 105 kcal.mol–1 Cl-Cl = 58 kcal.mol–1 H-Cl = 103 kcal.mol–1 C Metal Considerando-se as informações apresentadas, pode-se concluir que a variação da energia envolvida na reação em kcal.mol–1 é, aproximadamente: a) 60 b) 33 c) 433 d) 167 Questão 08 - (UFJF MG) A parafina é um hidrocarboneto (C25H52, massa molar = 352 g mol–1) derivado do petróleo que compõe as velas. A sua reação de combustão está representada a seguir: C25H52(s) + 38 O2(g) → 26 H2O(l) + 25 CO2(g) Considerando os dados de energia de ligação apresentados abaixo, calcule a energia liberada, em kJ, na combustão completa de uma vela de 35,2 g. Dados: Energias de Ligação ( ΔH L / kJ mol–1): a) c) e) H Questão 12 - (ACAFE SC) Considere que a reação química abaixo possui um ΔH = 154 kJ/mol. 2 Ligação Energia C−H 413 Calcule a energia média em módulo da ligação C = C presente na molécula do etileno e assinale a alternativa correta. Dados: Para resolução dessa questão considere as seguintes energias de ligação (valores médios): Cl – Cl: 243 kJ/mol, C – C: 347 kJ/mol, C – Cl: 331 kJ/mol. a) 766 kJ/mol b) 265 kJ/mol c) 694 kJ/mol d) 612 kJ/mol Questão 13 - (UFG GO) A tabela a seguir apresenta os valores de energia de ligação para determinadas ligações químicas. Para as moléculas de etanol e butanol, os valores totais da energia de ligação (em kcal/mol) destas moléculas são respectivamente, iguais a: a) 861 e 1454. b) 668 e 1344. c) 668 e 1134. d) 778 e 1344. e) 778 e 1134. Questão 14 - (UDESC SC) Explosivos são usados de forma pacífica na abertura de estradas, túneis e minas ou na implosão de edifícios. O princípio teórico do processo químico envolvido está relacionado ao conceito de energia de ligação. A decomposição da nitroglicerina, C3H5N3O9(l), é rápida e gera grande quantidade de gases como N2(g), CO2(g), H2O(g) e pequena quantidade de O2(g). Analise as proposições em relação ao processo de combustão. I. A energia das ligações na nitroglicerina é fraca. II. A reação tem ΔH > 0. III. A energia das ligações nos produtos formados é muito fraca. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa I é verdadeira. b) Somente a afirmativa II é verdadeira. c) Somente a afirmativa III é verdadeira. d) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. e) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. H Br C H C C C H H H H H + Br GABARITO: 1) Gab: B 2) Gab: A 3) Gab: B 4) Gab: B 5) Gab: VVVF 6) Gab: A 7) Gab: D 8) Gab: A 9) Gab: E 10) Gab: B 11) Gab: D 12) Gab: D 13) Gab: D 14) Gab: A 15) Gab: D Br Br Br H Br C C C C H H H H 281 347 C=C Br − Br 614 193 A variação de entalpia envolvida na produção de um mol de 1,2,4-tribromo-butano, em kJ, calculada com os dados da tabela é igual a: a) + 295; b) + 179; c) + 36; d) – 102; e) – 245. Questão 15 - (ESCS DF) A reação do 4-bromo-but-1-eno com o bromo molecular produz a substância 1,2,4-tribromo-butano: H C − Br C−C H A tabela a seguir apresenta valores médios de algumas energias de ligação em kJ.mol–1. 3