Ensino Médio – Unidade São Judas Tadeu Professor (a): Aluno (a): Me. DIOGO LOPES Série: 2ª Data: ____/ ___/ 2015. LISTA DE QUÍMICA I OBS: Sua lista semanal deverá ser respondida em folha de papel almaço, copiando a resposta certa do exercício de forma completa e justificando a escolha da alternativa. 1- A termodinâmica propõe para o cálculo de ∆G a equação ∆G = ∆H - T∆S, válida para pressão e temperatura constantes. Em relação ao processo: H2O(l) → H2O(v) temos ∆H = 9713 cal/mol (1 atm) e ∆S = 26,04 cal/K. mol (1 atm). Determine a temperatura, em graus Celsius, a partir da qual, a vaporização da água é espontânea nas condições ambientes (K = ºC + 273). 2- O processo de decomposição de peróxido de hidrogênio, H2O2, resulta na formação de água e oxigênio. Em relação a esse processo considere que sejam feitas as seguintes afirmações: I. Todas as moléculas de H2O2 são reduzidas. II. Todas as moléculas de H2O2 são oxidadas. III. A variação de energia livre de Gibbs é positiva. IV. Metade das moléculas de H2O2 é reduzida e outra metade é oxidada. Qual das opções abaixo se refere à(s) afirmação(ões) CORRETA(S)? a) I b) II c) III d) IV e) III e IV 3- Das alternativas abaixo, qual representa a mudança de estado físico que ocorre em consequência do aumento da entropia do sistema? a) CO2 (g) → CO2 (s) b) CO2 (l) → CO2 (g) c) CH3OH (l) → CH3OH (s) d) CH3OH (g) → CH3OH (l) e) H2O (g) → H2O (l) 4- Sabendo-se que na reação C(grafite) + 2 H2(g) → CH4(g) ∆H < 0 e ∆S < 0 podemos afirmar que essa reação: a) é espontânea, no caso de | ∆H | < | T ⋅ ∆S |. b) é espontânea a qualquer temperatura. Unid. São Judas Tadeu (62) 3205-4833 – www.colegiointerativa.com.br – e-mail: [email protected] c) é espontânea, no caso de | ∆H | > | T ⋅ ∆S |. d) é não-espontânea em qualquer temperatura. e) está em equilíbrio em qualquer temperatura. 5- A energia livre de Gibbs (G) é uma grandeza termodinâmica, cuja variação (∆G ) corresponde à máxima energia útil possível de ser retirada do sistema. Ela pode ser usada para prever a espontaneidade ou não do processo, através da expressão ∆G = ∆H − T ⋅ ∆S , em que T ⋅ ∆S corresponde à energia para organizar o processo e ∆H à variação de entalpia. A uma mesma temperatura e pressão, têm-se os valores termodinâmicos a seguir para quatro reações químicas. Todas as reações são espontâneas, EXCETO a a) II. b) IV. c) III. d) I. 6- A equação a seguir representa a preparação da uréia a partir dos gases amônia e dióxido de carbono, nas condições padrões, a 298 K: 2 NH 3 (g ) + CO 2 (g) Os valores de → ← ∆H º NH 2 CONH 2 (aq) + H 2 O(l) e ∆Sº são –119,7 kJ e –0,356 kJ/K, respectivamente. Em análise à equação, pode-se prever que, na preparação da uréia, a) a transformação ou reação não deve ser espontânea. b) a entropia do sistema, ou da reação, deve diminuir. c) a variação da energia livre (∆G º ) deve ser positiva. d) o consumo de NH3 favorece a produção de uréia. 7- A entalpia e a energia livre de Gibbs de combustão completa da grafite a 25ºC são, respectivamente: –393,51 kJ/mol e –394,36 kJ/mol, enquanto que, para o diamante, os valores são, respectivamente: –395,41 kJ/mol e –397,26 kJ/mol. Assim, pode-se afirmar que a 25ºC: 1. a entalpia de formação do CO2(g) é –393,51 kJ/mol 2. o diamante é uma substância mais estável que a grafite 3. a energia livre de Gibbs da conversão grafite → diamante é de +2,9 kJ/mol. Está(ão) correta(s): a) 1 apenas b) 2 apenas c) 1 e 2 apenas d) 1 e 3 apenas e) 1, 2 e 3 8- Considere as supostas variações de entropia (∆S) nos processos abaixo: I. cristalização do sal comum (∆S > 0) Unid. São Judas Tadeu (62) 3205-4833 – www.colegiointerativa.com.br – e-mail: [email protected] II. sublimação da naftalina (naftaleno) (∆S > 0) III. mistura de água e álcool (∆S < 0) fusão IV. ferro (s) → ferro (l) (∆S > 0) compressão V. ar → ar comprimido (∆S < 0) As variações de entropia indicadas nos processos que estão corretas são: a) I, III e IV. b) III, IV e V. c) II, III e V. d) I, II e IV. e) II, IV e V. 9- A origem da entropia de um sistema está relacionada com a existência de estados (situações) mais prováveis. Durante uma reação química é possível estimar a variação da entropia molar padrão analisando a diferença entre a entropia dos produtos e dos reagentes. Analise os processos a seguir: I. oxidação de nitrogênio: N2(g) + 2O2(g) → 2NO2(g) II. fotossíntese da glicose: 6CO2(g) + 6H2O(g) → C6H12O6(s) + 6O2(g) III. evaporação da água de roupas úmidas IV. dissolução do sal: KNO3(s) → K+(aq) + NO3–(aq) Ocorre aumento de entropia durante os processos a) III e IV apenas. b) III apenas. c) I e II apenas. d) II e III apenas. e) I, II, III e IV. 10-A variação da energia livre de Gibbs (∆G) é uma função de estado termodinâmica que pode ser utilizada para avaliar a espontaneidade de reações químicas. Ela é definida em função da variação da entalpia (∆H) e da entropia (∆S) do sistema a dada temperatura T: ∆G = ∆H – T⋅∆S. Considerando, hipoteticamente, a degradação dos compostos X e Y, e que ∆H e ∆S são independentes da temperatura, constata-se que: Dados: Composto X: ∆H0298K = 100 kJ e ∆S0298K = 150 J/K; Composto Y: ∆H0298K = 120 kJ e ∆S0298K = 300 J/K. a) a decomposição de X é espontânea à temperatura de 298K. b) acima de 400K a decomposição de Y passa a ser espontânea. c) acima de 373K a decomposição de X passa a ser espontânea. d) a decomposição de Y é espontânea à temperatura de 298K. Unid. São Judas Tadeu (62) 3205-4833 – www.colegiointerativa.com.br – e-mail: [email protected]