2º Colegial – Exame 2015 – Química B TERMOQUÍMICA Cálculo de Entalpia - Reação balanceada - Reação global através da Lei de Hess – uma equação termoquímica pode ser expressa pela soma de 2 ou mais equações. Forma de determinar a energia absorvida ou liberada em uma reação = ΔH da reação. Calcule o calor de combustão do metano (CH4) sabendo que: Entalpia de combustão ou calor de combustão é a variação de entalpia (ΔH) na reação de combustão total de um mol de substância, à pressão constante de 1atm e temperatura constante de 25ºC. e com os seguintes dados: HCH4(g) = –20kcal/mol HCO2(g) = –90kcal/mol HH2O(l) = –70kcal/mol Exercícios 1) (UNESP/2003) Em uma cozinha, estão ocorrendo os seguintes processos: I. gás queimando em uma das “bocas” do fogão e II. água fervendo em uma panela que se encontra sobre esta “boca” do fogão. Com relação a esses processos, pode-se afirmar que: a) I e II são exotérmicos. b) I é exotérmico e II é endotérmico. c) I é endotérmico e II é exotérmico. d) I é isotérmico e II é exotérmico. e) I é endotérmico e II é isotérmico. 4) Considere as equações que representam reações de combustão: Qual será o calor da trimerização do acetileno, em kcal/mol, na formação de benzeno? a) –50kcal/mol. b) –250kcal/mol. c) –650kcal/mol. d) +50kcal/mol. e) +250kcal/mol. 5) (FUVEST) Com base nas variações de entalpia associadas às reações a seguir: pode-se prever que a variação de entalpia associada à reação de dimerização do NO2 será igual a: a) –58,0kJ c) –77,2kJ e) +648kJ b) +58,0kJ d) +77,2kJ - Constante de equilíbrio É a razão entre a multiplicação das concentrações dos produtos e a dos reagentes, todas elevadas aos respectivos coeficientes da equação química. 1) (FUVEST-SP) N2O4 e NO2, gases poluentes do ar, encontram-se em equilíbrio, como indicado: N2O4 ⇌ 2 NO2 Em uma experiência, nas condições ambientes, introduziu-se 1,50 mol de N2O4, em um reator de 2,0 litros. Estabelecido o equilíbrio, a concentração de NO2 foi de 0,060 mol/L. Qual o valor da constante Kc, em termos de concentração desse equilíbrio? 2) (Unesp) O hidrogênio pode ser obtido do metano, de acordo com a equação química em equilíbrio: CH4(g) + H2O(g) ⇌ CO(g) + 3H2(g) A constante de equilíbrio dessa reação é igual a 0,20 a 900K. Numa mistura dos gases em equilíbrio a 900K, as pressões parciais de CH4(g) e de H2O(g) são ambas iguais a 0,40atm e a pressão parcial de H2(g) é de 0,30atm. a) Escreva a expressão da constante de equilíbrio. b) Calcule a pressão parcial de CO(g) no equilíbrio. - Deslocamento de equilíbrio Quando uma perturbação externa tende a tirar o sistema do estado de equilíbrio - Concentração: Desloca equilíbrio para a menor concentração - Pressão: Aumento de pressão desloca equilíbrio para a menor quantidade de gás Diminuição de pressão desloca equilíbrio para maior quantidade de gás - Temperatura: Aumento de temperatura desloca equilíbrio para reação endotérmica. Diminuição de temperatura desloca equilíbrio para reação exotérmica. - catalisador: não desloca equilíbrio, somente aumenta a velocidade de reação. 1) (UNICAMP) – Tem-se o seguinte equilíbrio: 2NO(g) + O2 (g) ⇌ NO2(g) ΔH = –113kJ Mantendo-se sempre constante a relação entre as concentrações de NO e O2 surgirão maneiras para aumentar a concentração de NO2 no equilíbrio. Quais são elas? 2) Considere o seguinte equilíbrio em fase aquosa Para tornar a solução mais alaranjada basta adicionarmos ao frasco: a) NaOH b) NaCl c) HCl d) Na2CO3 3) (VUNESP-2008) Dada a reação exotérmica: 2 H2O2(aq) 2 H2O(l) + O2(g) a alteração que favorece a formação dos produtos é a elevação da a) temperatura. b) pressão parcial de O2. c) concentração de H2O. d) pressão. e) concentração de H2O2. - pH e pOH pH – potencial hidrogeniônico - pH = -log[H+] pOH – potencial hidroxiliônico - pOH = -log[OH-] Escala de ph Indicadores ácidos-base e) CaO 2. Calcule o pH e o pOH das soluções: a) HCl = 0,001 mol/L (α = 100%) b) HF = 0,05 mol/L (α = 20%) c) NaOH = 1 mol/L (α = 100%) d) NH4OH = 0,05 mol/L (α = 2%) 5) Qual o pH e o pOH de uma solução cuja concentração hidrogeniônica [H+] é 10-8? 6) Num recipiente contendo uma substância A foram adicionadas gotas de fenolftaleína, dando uma coloração rósea. Adicionando-se uma substância B em A, a solução apresenta-se incolor. Com base nessas informações podemos afirmar que: a) A e B são bases. b) A é um ácido e B é uma base. c) A é uma base e B é um ácido d) A e B são ácidos. e) A e B são sais neutros. PRESSÃO DE VAPOR - os líquidos evaporam naturalmente. A agitação define seu estado físico (sólido, líquido e gasoso), por isso a tendência natural do líquido é passar ao estado gasoso (com tempo a um aumento na agitação das partículas). - Volatilidade de uma substância é a facilidade em que uma substância passa para o estado gasoso. - Na superfície do líquido temos um certa quantidade de vapor em equilíbrio com o líquido. Ex: água líquida + água vapor (éter líquido + éter vapor) - Líquido mais volátil e menos volátil Quanto maior quantidade de vapor na superfície, exerce uma pressão mais alta (vence a pressão externa). O líquido mais volátil é aquele que apresenta maior pressão de vapor. - aumentando a temperatura – aumento da quantidade de vapor – aumento da pressão de vapor Ao aumentar muito a temperatura, aumento a pressão de vapor até chegar a uma turbulência (borbulhar – ferver). (o ponto de ebulição de um composto é atingido na temperatura onde a pressão que o vapor exerce fica exatamente igual à pressão do ambiente a que ele está exposto). Nível do mar = 1atm – 760mmHg Aquecendo a água – 100ºC e o éter – 35ºC - Tonoscopia: Quanto maior a quantidade de partículas em uma solução, menor será a sua pressão de vapor. - Ebuloscopia: A temperatura em que se inicia a ebulição do solvente em uma solução de soluto não-volátil é sempre maior que o ponto de ebulição do solvente puro (sob mesma pressão). - Crioscopia: Quanto maior o número de partículas dissolvidas em uma solução, menor será o seu ponto de congelamento. - Osmometria: A Osmose estuda a passagem espontânea de solvente de uma solução mais diluída para outra mais concentrada através de uma membrana semipermeável. A palavra osmose vem grego osmós, que significa impulso. NOX 1) Determine o NOX dos elementos nas seguintes substâncias: HCl CO2 NH3 H2CO4 CaSO4 LiAlH4 2. (UNESP) O filme Erin Brockovich é baseado num fato, em que o emprego de crômio hexavalente numa usina termoelétrica provocou um número elevado de casos de câncer entre os habitantes de uma cidade vizinha. Com base somente nesta informação, dentro os compostos de fórmulas: CrCl3 (1) CrO3 (2) Cr2O3 (3) K2CrO4 (4) pode-se afirmar que não seriam potencialmente cancerígenos a) o composto 1, apenas. b) o composto 2, apenas. c) os compostos 1 e 3, apenas. d) os compostos 1, 2 e 3, apenas. e) os compostos 2, 4 e 5, apenas. REAÇÃO DE OXIRREDUÇÃO Na produção do ferro metálico ocorre a seguinte transformação: Determine: a) Qual o elemento se oxida b) Qual o elemento se reduz c) Qual o agente oxidante d) Qual o agente redutor Considere a seguinte equação não balanceada: K2Cr2O7 (5) Determine: a) Qual o elemento se oxida b) Qual o elemento se reduz c) Qual o agente oxidante d) Qual o agente redutor PILHA 1) Considere a pilha abaixo: Sabendo que nesta pilha os elétrons partem do eletrodo de chumbo em direção ao de prata, pode-se afirmar que: I — A barra de chumbo sofrerá corrosão. II — Ocorrerá uma diluição da solução de prata. III — O eletrodo de prata é chamado de cátodo. IV — O eletrodo de chumbo será o pólo negativo. V — A função da ponte salina é permitir o fluxo de íons, para que as soluções fiquem sempre neutras durante o funcionamento da pilha. Estão corretos os itens: a) I, II b) II, III, V c) I, III, V d) III, IV, V e) I, II, III, IV, V 2) Considere a pilha de cobre-alumínio representada a seguir. Dados os potenciais de redução: Cu2+ + 2 e- → Cu Eº = + 0,34 V Al3+ + 3 e- → Al Eº = - 1,66 V Complete o quadro abaixo: Eletrodo de Cobre Eletrodo de Alumínio Cátodo ou ânodo Semirreação Cálculo do ΔE Reação Global