TERMOQUÍMICA
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QUÍMICA - 2o ANO MÓDULO 12 TERMOQUÍMICA EXERCÍCIOS Fixação F 2 c Fe2O3(s) + 3C(s) + 491,5 kJ → 2Fe(s) + 3CO(g) l t Da transformação do óxido de ferro III em ferro metálico, segundo a equação acima, pode-l se afirmar que: h a) é uma reação endotérmica; b) é uma reação exotérmica; c) é necessário 1 mol de carbono para cada mol de Fe2O3(s) transformado; d) o número de mols de carbono consumido é diferente do número de mols de monóxido de carbono produzido; e) a energia absorvida na transformação de 2 mols de Fe2O3(s) é igual a 491,5 kJ. 1) (MACKENZIE) v c H2O T = 25°C H2O H2O NaNO3 Ca(OH)2 T = 21°C T = 29°C + + Os gráficos seguintes representam as curvas de solubilidade para as duas substâncias consideradas. CS (g soluto/100g H2O) 2) (UFSCAR) A dissolução de uma substância em água pode ocorrer com absorção ou liberação de calor. O esquema apresenta as temperaturas da água destilada e das soluções logo após as dissoluções do nitrato de sódio e hidróxido de cálcio em água destilada. CS (g soluto/100g H2O) Fixação curva I T (°C) curva II T (°C) Quanto ao calor liberado ou absorvido na dissolução, o calor de dissolução (ΔHdiss) e a curva de solubilidade, assinale a alternativa que apresenta as propriedades que correspondem, respectivamente, à dissolução do nitrato de sódio e à do hidróxido de cálcio em água. a) Endotérmica; ΔHdiss > 0; curva I. Exotérmica; ΔHdiss < 0; curva II. b) Endotérmica; ΔHdiss > 0; curva II. Exotérmica; ΔHdiss < 0; curva I. c) Exotérmica; ΔHdiss > 0; curva I. Endotérmica; ΔHdiss < 0; curva II. d) Exotérmica; ΔHdiss < 0; curva I. Endotérmica; ΔHdiss > 0; curva II. e) Exotérmica; ΔHdiss > 0; curva II. Endotérmica; ΔHdiss < 0; curva I. Fixação F 3) (FUVEST) Os hidrocarbonetos isômeros antraceno e fenantreno diferem em suas entalpias4 (energias). Esta diferença de entalpia pode ser calculada, medindo-se o calor de combustãoQ total desses compostos em idênticas condições de pressão e temperatura. Para o antraceno,p há liberação de 7060 kJ x mol–1 e para o fenantreno, há liberação de 7040 kJ x mol–1. Sendo assim, para 10 mols de cada composto, a diferença de entalpia é igual a: a) 20 kJ, sendo o antraceno o mais energético; b) 20 kJ, sendo o fenantreno o mais energético; c) 200 kJ, sendo o antraceno o mais energético; d) 200 kJ, sendo o fenantreno o mais energético; e) 2000 kJ, sendo o antraceno o mais energético. Fixação 4) (FUVEST) O “besouro bombardeiro” espanta seus predadores expelindo uma solução quente. Quando ameaçado, em seu organismo ocorre a mistura de soluções aquosas de hidroquinona, peróxido de hidrogênio e enzimas, que promovem uma reação exotérmica, representada por: C6H4(OH)2(aq) enzimas C6H4(aq) + 2H2O(l) hidroquinona O calor envolvido nessa transformação pode ser calculado, considerando-se os processos: C6H4(OH) 2(aq) → C6H4O2(aq) + H2(g) ∆Ho = +177 kJ - mol-1 H2O(l) + 1/2 O2(g) → H2O2(aq) ∆H0 = +95 Kj - mol-1 H2O(l) → 1/2 O2(g) + H2(g) ∆H0 = +286 Kj - mol-1 Assim sendo, o calor envolvido na reação que ocorre no organismo do besouro é: a) -558 kJ x mol-1 d) +558 kJ x mol-1 -1 b) -204 kJ x mol e) +585 kJ x mol-1 -1 c) +177 kJ x mol Fixação 5) (PUC) Utilizando uma bomba calorimétrica é possível determinar o calor de combustão do benzeno, do hidrogênio e do carbono grafite, como ilustram os diagramas a seguir. H(kJ) C6 H 6 (l) + 15/202(g) H(kJ) H 2(g) + 1/2O2(g) H2O ∆H = -286 kJ ∆H = -3266 kJ 6 CO2(g) + 3H2O(l) H(kJ) C(graf) + O2(g) CO2(g) ∆H = -393 kJ A partir desses dados, a entalpia de formação do benzeno (∆H1) é: a) -3945 kJ x mol-1 b) -1239 kJ x mol-1 c) -808 kJ x mol-1 d) 50 kJ x mol-1 e) 2587 kJ x mol-1 Fixação 6) (UERJ) Explosivos, em geral, são formados por substâncias que, ao reagirem, liberam grande quantidade de energia. O nitrato de amônio, um explosivo muito empregado em atividades de mineração, se decompõe segundo a equação química: 2 NH4NO3(s) → 2 N2(g) + O2(g) + 4H2O(g) Em um teste, essa decomposição liberou 592,5 kJ de energia e produziu uma mistura de nitrogênio e oxigênio com volume de 168 L, medido nas CNTP. Nas mesmas condições, o teste com 1 mol de nitrato de amônio libera, em quilojoules, a seguinte quantidade de energia: a) 39,5 b) 59,3 c) 118,5 d) 158,0 Fixação 7) (UERJ) O processo de aquecimento baseado em energia solar consiste na utilização de um produto denominado sal de Glauber, representado por Na2SO4.10H2O, que se transforma segundo as equações abaixo: Dia Na2SO4.10H2O(s) + energia solar → Na2SO4(g) + 10H2O(l) Noite Na2SO4(g) + 10H2O(l) → Na2SO4.10H2O(s) + calor liberado Considere, na equação relativa à noite, que o calor liberado seja de 20 kcal/mol de Na2SO4.10H2O, para um rendimento hipotético de 100% da reação. Para aquecer uma casa cujo consumo é de 10.00 kcal durante uma noite, a massa de sal de Glauber que deverá ser utilizada, em kg, corresponde a: a) 161 c) 71 b) 101 d) 51 Fixação 8) (UNIRIO) O gás cloro (Cℓ2), amarelo-esverdeado, é altamente tóxico. Ao ser inalado, reage com a água existente nos pulmões, formando ácido clorídrico (HCℓ), um ácido forte capaz de causar graves lesões internas, conforme a seguinte reação: Cℓ2(g) + H2O(g) → HCℓ(g) + HCℓO(g) e Ligação Energia de ligação (kJ/mol; 25°C e 1 atm) Cℓ - Cℓ 243w H-O 464 H - Cℓ 431 Cℓ - O 205 Utilizando os dados constantes na tabela, marque a opção que contém o valor correto da variação da entalpia verificada, em kJ/mol. a) +104 b) +71 c) +52 d) -71 e) -104 Fixação F 9) (UFRRJ) Quando o cloreto de amônio (NH4Cl) se dissolve em água forma uma solução de1 caráter ácido, pois o pH é inferior a 7,0, ocorrendo absorção de calor (∆H= + 3,9 kcal/mol) ed fazendo com que a temperatura da solução: a) decomponha a água; b) aumente; c) diminua; d) permaneça a mesma; e) aumente a concentração do soluto. I a b c d Fixação 10) (UERJ) As equações químicas abaixo representam reações de síntese, realizadas em diferentes condições, para a obtenção de uma substância hipotética XY. I- X2(g) + Y2(g) → 2 XY(l) + Q1 II- X2(g) + Y2(g) → 2 XY(s) + Q2 III- X2(g) + Y2(g) → 2 XY(g) + Q3 Considere Q1, Q2 e Q3 as quantidades de calor liberadas, respectivamente, nas reações I, II e III. A relação entre essas quantidades está expressa na seguinte alternativa: a) Q1 > Q2 > Q3 b) Q2 > Q1 > Q3 c) Q3 > Q1 > Q2 d) Q3 > Q2 > Q1 Fixação F 11) (UFSCAR) Considere a reação global de produção de UF6 a partir da reação entre UO2, HF1 s e F2, e as informações adicionais sobre entalpias de formação fornecidas a seguir. a Substância (estado físico) Entalpia de formação a 25°C (kJ mol-1) UO2(s) -1130 HF(g) -270 • • g p H2O(g) -240 e a É correto afirmar que, a 25°C, a reação de formação de UF6 a partir de UO2, conformeb descrito pela equação da reação global, é __________ kJ por mol de UF6 formado. Assinale a c alternativa com as informações que preenchem corretamente a lacuna da frase acima. d a) exotérmica, liberando 380; b) exotérmica, liberando 950; c) exotérmica, liberando 2110; d) endotérmica, absorvendo 2110; e) endotérmica, absorvendo 1080. UF9(g) -2110 Fixação 12) (UERJ) Denomina-se betaoxidação a fase inicial de oxidação mitocondrial de ácidos graxos saturados. Quando esses ácidos têm número par de átomos de carbono, a betaoxidação produz apenas acetil- CoA, que pode ser oxidado no ciclo de Krebs. Considere as seguintes informações: • cada mol de acetil-CoA oxidado produz 10 mols de ATP; • cada mol de ATP produzido armazena 7 kcal. Sabe-se que a betaoxidação de 1 mol de ácido palmítico, que possui 16 átomos de carbono, gera 8 mols de acetil-CoA e 26 mols de ATP. A oxidação total de 1 mol de ácido palmítico, produzindo CO2 e H2O, permite armazenar sob a forma de ATP a seguinte quantidade de energia, em quilocalorias: a) 36 b) 252 c) 742 d) 1008 Fixação 13) (PUC) A queima da glicose (Reação I) é a principal fonte de energia dos seres vivos aeróbicos. O LiOH pode ser usado para absorver o CO2 liberado pela reação da glicose com oxigênio. Quantos mols de LiOH são necessários para absorver todo o CO2 (Reação II) liberado por um indivíduo diariamente, sabendo que o mesmo precisa de 3400 kJ por dia de energia? Reação I: C6H12O6(s) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O(l) ΔH = −2000 kJ mol−1 Reação II: 2LiOH(s) + CO2(g) → Li2CO3(s) + H2O(l) a) 2,4 mols b) 5,1 mols c) 10,2 mols d) 12,2 mols e) 20,4 mols Fixação -14) (UERJ) . COMBUSTÍVEL Nome Calor liberado em kcal na queima de 1 mol no estado gasoso etano 372 eteno 337 etino 310 metano 212 O poder calorífico de um combustível pode ser definido como o calor produzido na queima por unidade de massa. Dentre os combustíveis apresentados, aquele que possui o maior poder calorífico é: a) etino b) etano c) eteno d) metano Fixação F 15) (ENEM) Um dos problemas dos combustíveis que contêm carbono é que sua queima produz1 dióxido de carbono. Portanto, uma característica importante, ao se escolher um combustível, ée analisar seu calor de combustão (∆HCo), definido como a energia liberada na queima completam de um mol de combustível no estado padrão. O quadro seguinte relaciona algumas substânciasp que contêm carbono e seu ∆HCo. d a Sustância Fórmula ∆Hco (kJ/mol) c o benzeno C6H6(l) -3 268 c etanol C2H5OH(l) -1 368 d a glicose CH O -2 808 6 12 6(s) metano CH4(g) -890 octano C8H18(l) -5 471 (ATKINS, P. Princípios de Química. Bookman, 2007 [adaptado]) Neste contexto, qual dos combustíveis, quando queimado completamente, libera mais dióxido de carbono no ambiente pela mesma quantidade de energia produzida? a) Benzeno; b) Metano; c) Glicose; s d) Octano; b f e) Etanol. e Fixação 16) (ENEM) Vários combustíveis alternativos estão sendo procurados para reduzir a demanda por combustíveis fósseis, cuja queima prejudica o meio ambiente devido à produção de dióxido de carbono (massa molar igual a 44 g x mol-1). Três dos mais promissores combustíveis alternativos são o hidrogênio, o etanol e o metano. A queima de 1 mol de cada um desses combustíveis libera uma determinada quantidade de calor, que estão apresentadas na tabela a seguir. Considere que foram queimadas massas, independentemente, desses três combustíveis, de forma tal que em cada queima foram liberados 54000 kJ. O combustível mais econômico, ou seja, o que teve a menor massa consumida, e o combustível mais poluente, que é aquele que produziu a maior massa de dióxido de carbono (massa molar igual a 44g. mol-1), foram respectivamente, a) o etanol, que teve apenas 46 g de massa consumida, e o metano, que produziu 900 g de CO2; b) o hidrogênio, que teve apenas 40 g de massa consumida, e o etanol, que produziu 352 g de CO2; c) o hidrogênio, que teve apenas 20 g de massa consumida, e o etanol, que produziu 264 g de CO2; d) o etanol, que teve apenas 96 g de massa consumida, e o metano, que produziu 176 g de CO2; e) o hidrogênio, que teve apenas 2 g de massa consumida e o etanol, que produziu 1350 g de CO2. F Fixação 17) (ENEM) Nas últimas décadas, o efeito estufa tem-se intensificado de maneira preocupante,1 sendo esse efeito muitas vezes atribuído à intensa liberação de CO2 durante a queima de com-p bustíveis fósseis para geração de energia. O quadro traz as entalpias padrão de combustão a 25d ºC (∆H025) do metano, do butano e do octano. composto fórmula molecular massa molar (g/mol) ∆H025 (kJ/ mol) metano CH4 16 -890 butano C4H10 58 -2.878 octano C8H18 114 -5.471 a À medida que aumenta a consciência sobre os impactos ambientais relacionados ao uso dap energia, cresce a importância de se criar políticas de incentivo ao uso de combustíveis mais eficientes.p Nesse sentido, considerando-se que o metano, o butano e o octano sejam representativos do gása natural, do gás liquefeito de petróleo (GLP) e da gasolina, respectivamente, então, a partir dos dadosb fornecidos, é possível concluir que, do ponto de vista da quantidade de calor obtido por mol de CO2 c gerado, a ordem crescente desses três combustíveis é: d a) gasolina, GLP e gás natural; e b) gás natural, gasolina e GLP; c) gasolina, gás natural e GLP; d) gás natural, GLP e gasolina; e) GLP, gás natural e gasolina. Fixação 18) (ENEM) Nos últimos anos, o gás natural (GNV: gás natural veicular) vem sendo utilizado -pela frota de veículos nacional por ser viável economicamente e menos agressivo do ponto de vista ambiental. O quadro compara algumas características do gás natural e da gasolina em condições ambiente. Densidade (kg/m3) Poder Calorífico (kJ/kg) GNV 0,8 50.200 Gasolina 738 46.900 Apesar das vantagens no uso de GNV, sua utilização implica algumas adaptações técnicas, pois, em condições ambiente, o volume de combustível necessário, em relação ao de gasolina, para produzir a mesma energia, seria: a) muito maior, o que requer um motor muito mais potente; b) muito maior, o que requer que ele seja armazenado a alta pressão; c) igual, mas sua potência será muito menor; d) muito menor, o que o torna o veículo menos eficiente; e) muito menor, o que facilita sua dispersão para a atmosfera. Fixação 19) (UERJ) Substâncias com calor de dissolução endotérmico são empregadas na fabricação de balas e chicletes, por causarem sensação de frescor. Um exemplo é o xilitol, que possui as seguintes propriedades: Propriedade Valor massa molar 152 g/mol entalpia de dissolução + 5,5 kcal/mol solubilidade 60,8 g/100 g de água a 25 oC Considere M a massa de xilitol necessária para a formação de 8,04 g de solução aquosa saturada de xilitol, a 25ºC. A energia, em quilocalorias, absorvida na dissolução de M corresponde a: a) 0,02 b) 0,11 c) 0,27 d) 0,48 Proposto 1) (UERJ) A metabolização do etanol das bebidas alcoólicas pelo organismo humano se dá através de uma combustão na qual, reagindo com o oxigênio, o etanol forma dióxido de carbono e água. Apesar de o organismo receber a energia produzida por esta combustão, o consumo de tais bebidas não é recomendado, pois, dentre outros fatores, não contêm vitaminas nem aminoácidos. Considere as seguintes informações: Substância Entalpia Padrão de Formação (kcal/mol) H 2O -68,5 CO2 -94,1 CH3CH2OH -66,2 Sabendo que a combustão ocorre nas condições padrão e que 1 caloria alimentar (cal) equivale a 1 kcal, calcule a quantidade de calorias alimentares resultante da metabolização de 9,2g de etanol, contidos em uma certa dose de bebida alcoólica. Proposto 2) (UFJF) Com o aumento do preço do barril de petróleo, as fontes alternativas de energia estão sendo bastante discutidas no mundo. O Brasil apresenta como fonte alternativa de combustível o etanol obtido a partir da cana-de-açúcar. Comparando as reações de combustão do etanol (CH3CH2OH) e da gasolina (C8H18), responda aos itens abaixo. Dados: densidade do etanol é 0,80 g/mL e da gasolina é 0,75 g/mL ∆H = -7,00 cal/g ∆H = -10,0 cal/g C2H5OH(l) + 3 O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l) C8H18(l) + 25/2 O2(g) 8CO2(g) + 9H2O(l) Calcule a quantidade de energia liberada, em kcal, quando 1,00 litro de cada combustível é queimado. Proposto 3) (UFRJ) Em 1854, com a inauguração da Companhia de Iluminação a Gás, o Rio de Janeiro passou a ser uma das primeiras cidades no mundo a usufruir de iluminação a gás. O processo era baseado ana reação entre carvão incandescente e vapor-d’água, produzindo uma mistura gasosa chamada de gás de água ou gás azul, segundo a reação. C(s) + H2O(v) 1 000C CO(g) + H2(g) gás de água O gás de água era estocado em reservatórios e chegava às casas por meio de uma grande rede de tubulações. O gás de água continuou sendo usado como combustível doméstico até 1967, quando foi substituído por gás proveniente do processamento de petróleo. Escreva a equação de combustão completa do gás de água e, com base nos calores de combustão de CO e H2, calcule a sua entalpia de combustão. l Dados: ∆H combustão do CO = -280 kJ/mol ∆H combustão do H2 = -240 kJ/mol Proposto 4) (UFJF) As bebidas alcoólicas contêm etanol e podem ser obtidas pela destilação do álcool (ex: whisky e vodka) ou pela fermentação de uma variedade de produtos como frutas e outros vegetais (ex: vinho e cerveja), que consiste na conversão de açúcar em etanol, realizada por microrganismos (leveduras) na ausência de oxigênio. O abuso de álcool tem um forte impacto negativo na saúde do homem, podendo causar lesões hepáticas e neurológicas, dentre outros problemas. A desnutrição é também comum entre os alcoólatras, já que a bebida produz calorias, mas não fornece nutrientes para o organismo. Sabendo-se que 7 kcal são fornecidas por grama de álcool etílico, quantas calorias equivalem a uma taça de 150 ml de vinho tinto, cujo teor de álcool seja igual a 12 % m/v? Demonstre os cálculos. Proposto 5) (UFJF) O ácido sulfúrico é utilizado em muitos processos industriais. Uma das formas de medir o grau de desenvolvimento de um país é o consumo anual dessa substância. Os procesrsos industriais à base de ácido sulfúrico geram efluentes ácidos (despejos industriais) que são nocivos ao meio ambiente. O manuseio de soluções concentradas de H2SO4 para o preparo de soluções diluídas deve ser cuidadoso, pois a dissolução do mesmo em água gera calor. Em quantos graus aumentaria a tem-peratura de 100g de água com a adição de 10,0 L do ácido concentrado? Considere que a densidade do H2SO4 é 1,96 g/ml e ainda que 100 calorias são necessárias para aumentar 1°C na temperatura de 100g de água. H2SO4(l) H2O H2SO4(aq) ∆H = -20,2 kcal/mol Proposto 6) (UERJ) O trióxido de enxofre é um poluente secundário, formado a partir da oxidação do dióxido de enxofre, poluente primário, em presença do oxigênio atmosférico. Considere as seguintes entalpias padrão de formação a 25ºC e 1 atm: SO2 = -296,8 kJ × mol-1 SO3 = -394,6 kJ × mol-1 Determine a variação de entalpia da reação de oxidação do dióxido de enxofre e apresente a fórmula estrutural plana do trióxido de enxofre. Proposto 7) (UNICAMP) O nadador Michael Phelps surgiu na Olimpíada de Pequim como um verdadeiro fenômeno, tanto pelo seu desempenho quanto pelo seu consumo alimentar. Divulgou-se que ele ingere uma quantidade diária de alimentos capaz de lhe oferecer uma energia de 50MJ. Quanto disto é assimilado, ou não, é uma incógnita. Só no almoço, ele ingere um pacote de macarrão de 500 gramas, além de acompanhamentos. a) Suponha que o macarrão seja constituído essencialm e n t e d e g l i c o s e ( C 6H 12O 6) , e q u e , n o m e t a b o l i s m o , t o d a essa glicose seja transformada em dióxido de carbono e água. Considerando-se apenas o metabolismo do macarrão diário, qual é a contribuição do nadador para o efeito estufa, em gramas de dióxido de carbono? b) Qual é a quantidade de energia, em kJ, associada à combustão completa e total do macarrão (glicose) ingerido diariamente pelo nadador? Dados: entalpia de formação em kJ mol -1: glicose = -1.274, água = -242, dióxido de carbono = - 394. Proposto 8) (UFF) Utiliza-se o carbeto de tungstênio na fabricação das brocas de máquinas para perfuração de rochas, ferramentas de corte etc. Tal composto é formado, a partir de seus elementos, pela reação: W(s) + C(grafita) WC(s) Como essa reação ocorre a 1 4 0 0 oC , sua variação de entalpia (DH) não é facilmente medida. Entretanto, obtém-se o valor de ∆H da reação a partir do cálculo dos calores de combustão dos elementos e do carbeto. Sabe-se que: I) 2W(s) + 3º2(g) → 2WO3(s) ∆H = -1680,6 kJ.mol-1 II) C(grafita) + O2(g) → CO2(g) ∆H = -393,5 kJ.mol-1 III) 2WC(s) + 5O2(g) → 2WO3(s) + 2CO2(g) ∆H = -2391,6 kJ.mol-1 Determine o calor de formação do carbeto de tungstênio. Proposto -9) (UNESP) O álcool etílico pode ser obtido pela fermentação de açúcares produzidos a partir de ,diferentes matérias--primas vegetais. Sendo assim, é um combustível renovável e não contribui para o aumento da concentração de dióxido de carbono na atmosfera. Considerando-se a importância de sua utilização como combustível, calcule o calor de combustão do etanol a partir dos dados de entalpia padrão fornecidos a seguir: o ∆Hf0 etanol (l) = -277,6 kJ.mol-1 ∆Hf0 água (l) = -285,8 kJ.mol-1 ∆Hf0 dióxido de carbono (g) = -393,5 kJ.mol-1 Proposto 10) (UFRJ) O prêmio Nobel de Química de 2005 foi concedido a pesquisadores que estudaram reações de metátese. Um exemplo é a reação de metátese de 2-penteno, na qual moléculas desse hidrocarboneto reagem entre si, fornecendo 2-buteno e 3-hexeno como produtos. a) Represente o isômero cis do 3-hexeno, usando a representação em bastão. b) Determine o valor da entalpia de reação de metátese de 2-penteno, sabendo que os valores das entalpias molares de formação das três substâncias envolvidas na reação são: Substância Entalpia molar de formação (kJ/mol) 2- buteno -11 2- penteno -32 3- hexeno -54 Proposto 11) (UFRJ) O etilenoglicol (HOCH2CH2OH) é um dos produtos de 2a geração do COMPERJ. Ele pode ser produzido a partir do eteno, segundo as reações descritas. o Reação 1: C2H4(g) + 1/2 O2(g) → C2H4O(g) Reação 2: C2H4O(g) + H2O(g) → HOCH2CH2OH(g) a) Sabendo que as duas reações são exotérmicas e que a reação 1 produz 25 kcal por mol de eteno reagido, e usando a escala de entalpia padrão de formação mostrada no diagrama ao lado, calcule o calor envolvido na reação 2, em kcal por mol de etilenoglicol produzido. b) Sabendo que a energia da ligação C-H é de 100 kcal mol de ligação, e que a energia envolvida na reação C2H4(g) → 2C(g) + 4H(g) é igual a 547 kcal por mol de eteno, calcule a energia da ligação C=C, em kcal/mol. Proposto 12) (UERJ) Mudanças de estado físico e reações químicas são transformações que produzem variações de energia. As equações termoquímicas a seguir exemplificam algumas dessas transformações e suas correspondentes variações de energia ocorridas a 25ºC e 1 atm. I) H2O(l) → H2O(v) II) C2H5OH(l) → C2H5OH(v) III) C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l) IV) C2H5OH(v) + 3º2(g) → 2 CO2(g) ∆H = 44,0 kJ x mol-1 ∆H = 42,6 kJ x mol-1 ∆H = -x kJ x mol-1 ∆H = -y kJ x mol-1 a) Classifique a equação I quanto ao aspecto termoquímico e identifique o tipo de ligação intermolecular rompida na transformação exemplificada pela equação II. b) Com base na Lei de Hess, calcule a diferença numérica entre a quantidade de calor liberada pela reação III e a quantidade de calor liberada pela reação IV. Proposto 13) (UFJF) O etino é conhecido pelo nome trivial de acetileno. Ele pode ser usado como combustível nos chamados maçaricos de oxiacetileno, uma vez que sua chama é extremamente quente (3000°C). Do ponto de vista industrial, a partir dele pode-se obter uma infinidade de outros compostos usados para fabricar plásticos, tintas, adesivos, fibras têxteis etc. Calcule o ∆H de combustão do acetileno a partir das energias de ligação fornecidas. Ligação ∆HL (kJ/mol) C—H 412 O=O 496 H—O 463 C=O 743 C≡C 837 Proposto P 14) (FUVEST) Os principais constituintes do “gás de lixo” e do “gás liquefeito de petróleo” são,1 respectivamente, o metano e o butano. d a) Comparando volumes iguais dos dois gases, nas mesmas condições de pressão e temperatura,d qual deles fornecerá maior quantidade de energia na combustão? Justifique sua resposta a partird da hipótese de Avogadro para os gases. b) Poder calorífico de um combustível pode ser definido como a quantidade de calor liberado por quilograma de material queimado. Calcule o poder calorífico do gás metano. Massas molares: metano = 16 g/mol, butano = 58 g/mol Calores de combustão (∆H): metano = 208 kcal/mol, butano = 689 kcal/mol Proposto 15) (UFF) A dieta que um endocrinologista recomendou para um paciente permite a ingestão diária de 300 g de um determinado alimento que contém 0,17% de um carboidrato, cuja queima diária libera 2 kcal. Tal carboidrato contém 40,0% da carbono, 6,67% de hidrogênio e seu calor de combustão é 706,0 kcal x mol-1. Determine a fórmula molecular desse carboidrato. Proposto Entalpia (kJ/mol de produto) 16) (UFRJ) A figura a seguir apresenta a variação da entalpia ao longo do caminho de uma reação. 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Reagente Produto Caminho da Reação a) Determine o valor da entalpia desta reação, classificando-a como endotérmica ou exotérmica. b) Explique qual o efeito de um catalisador sobre a energia de ativação e sobre a entalpia da reação.
