LISTA DE EXERCÍCIOS DE QUÍMICA – PROFº TIAGO

LISTA DE EXERCÍCIOS DE QUÍMICA – PROFº TIAGO
TERMOQUÍMICA: Cálculo de ∆H e Lei de Hess
1. Determine o valor do ∆H para a reação de combustão do etanol:
C2H5OH (l) + 3O2
(g)
→ 2CO2 (g) + 3H2O (l)
Dados: entalpias de formação
CO2 (g) = - 393,3 KJ/mol
H2O (l) = - 285,8 KJ/mol
C2H6O (l) = - 277,8 KJ/mol
2. (UNIP) A decomposição do explosivo nitroglicerina libera grande volume de gases e considerável
quantidade de calor, de acordo com a reação:
4 C3H5(ONO2)3 (l) → 12 CO2 (g) + 10 H2O (g) + 6 N2 (g) + O2 (g)
Dados os calores de formação:
Nitroglicerina, ∆H = -58 kcal/mol ; CO2 , ∆H = -94 kcal/mol ; H2O, ∆H = -57,8 kcal/mol.
Qual é a variação de entalpia na decomposição de nitroglicerina em kcal/mol?
3. (UERJ)As reações de combustão produzem energia para diferentes atividades. A gasolina, obtida a
partir da destilação fracionada do petróleo, é um dos combustíveis mais utilizados nos motores de
diferentes tipos de veículos. Considere a gasolina uma mistura de hidrocarbonetos de fórmula
molecular C8H18 e a reação de combustão a seguir:
Utilizando os valores das entalpias de formação no estado padrão da tabela, calcule o valor da energia
envolvida na queima de 1 mol de gasolina, em kJ/mol.
4. Os romanos utilizavam CaO como argamassa nas construções rochosas. O CaO era misturado com
água, produzindo Ca(OH)2, que reagia lentamente com o CO2‚ atmosférico, dando calcário:
Ca(OH)2(s) + CO2(g) → CaCO3(s) + H2O(g)
A partir dos dados da tabela anterior, calcule a variação de entalpia da reação, em kJ/mol.
5. Determine o calor de combustão (ΔHo) em KJ/mol para o metanol (CH3OH) quando ele é queimado,
sabendo-se que ele libera dióxido de carbono e vapor de água, conforme reação descrita abaixo.
6. (UNICAMP) Explosão e incêndio se combinaram no terminal marítimo de São Francisco do Sul,
em Santa Catarina, espalhando muita fumaça pela cidade e pela região. O incidente ocorreu com
uma carga de fertilizante em que se estima tenham sido decompostas 10 mil toneladas de nitrato
de amônio. A fumaça branca que foi eliminada durante 4 dias era de composição complexa, mas
apresentava principalmente os produtos da decomposição térmica do nitrato de amônio:
monóxido de dinitrogênio e água. Em abril de 2013, um acidente semelhante ocorreu em West,
Estados Unidos da América, envolvendo a mesma substância. Infelizmente, naquele caso, houve
uma explosão, ocasionando a morte de muitas pessoas.
a) Com base nessas informações, escreva a equação química da decomposição térmica que
ocorreu com o nitrato de amônio.
b) Dado que os valores das energias padrão de formação em kJ/mol das substâncias envolvidas
são nitrato de amônio (-366), monóxido de dinitrogênio (82) e água (-242), o processo de
decomposição ocorrido no incidente é endotérmico ou exotérmico? Justifique sua resposta
considerando a decomposição em condições padrão.
7. (UNESP) O monóxido de carbono, um dos gases emitidos pelos canos de escapamento de
automóveis, é uma substância nociva, que pode causar até mesmo a morte, dependendo de sua
concentração no ar. A adaptação de catalisadores aos escapamentos permite diminuir sua emissão,
pois favorece a formação do CO2, conforme a equação a seguir:
CO (g) + ½ O2 (g) → CO2 (g)
Sabe-se que as entalpias de formação para o CO e para o CO2 são, respectivamente, – 110,5 kJ/mol e –
393,5 kJ/mol. Calcule a variação de entalpia quando 1 mol de O2 é consumido na reação.
8. (UNICAMP) O nadador Michael Phelps surgiu na Olimpíada de Beijing 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 50 MJ. 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 essencialmente de glicose (C6H12O6), e que, no metabolismo,
toda 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 de entalpia de formação em kJ/mol: glicose= -1.274, água=
-242, dióxido de carbono = -394).
9. Em um conversor catalítico, usado em veículos automotores em seu cano de escape para redução
da poluição atmosférica, ocorrem várias reações químicas, sendo que uma das mais importantes é:
1 CO(g) + ½ O2(g) → 1 CO2(g)
Sabendo-se que as entalpias das reações citadas abaixo são:
C(grafita) + ½ O2(g) → CO(g) ∆H1 = -26,4 kcal
C(grafita) + O2(g) → CO2(g) ∆H2 = -94,1 kcal
Calcule a variação de entalpia e classifique o processo em endo ou exotérmico.
10. O elemento químico tungstênio, W, é muito utilizado em filamentos de lâmpadas incandescentes
comuns. Quando ligado a elementos como carbono ou boro, forma substâncias quimicamente
inertes e muito duras. O carbeto de tungstênio, WC(s), muito utilizado em esmeris, lixas para metais
etc., pode ser obtido pela reação:
1 C(grafite) + 1 W(s) → 1 WC(s)
A partir das reações a seguir, calcule o ∆H de formação para o WC(s).
Dados:
1 W (s) + 3/2 O2(g) → 1 WO3(s)
∆HCOMBUSTÃO = -840 kJ/mol
1 C(grafite) + 1 O2(g) → 1 CO2(g)
∆HCOMBUSTÃO = -394 kJ/mol
1 WC(s) + 5/2 O2(g) → 1WO3(s) + 1 CO2(g)
∆HCOMBUSTÃO =-1196 kJ/mol
11. 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) + H2O2(aq) → C6H4O2(aq) + 2 H2O(l)
O calor envolvido nessa transformação pode ser calculado, considerando-se os processos:
C6H4(OH)2(aq) →
C6H4O2(aq) +
H2(g)
ΔH
=
+177
kJ
H2O(l) +
½
O2(g) →
H2O2(aq)
ΔH
=
+95
kJ
H2O(l) → ½ O2(g) + H2(g)
ΔH = +286 kJ . mol-1
Assim sendo, calcule o calor envolvido na reação que ocorre no organismo do besouro.
12. Dadas as equações:
Fe2O3(s) + 3 C(grafite) → 2 Fe(s) + 3 CO2(g)
FeO(s) + C(grafite) → Fe(s) + CO(g)
C(grafite) + O2(g) → CO2(g)
CO(g) + ½ O2(g)→ CO2(g)
Calcule o valor de ΔH0 para a reação:
Fe(s) + ½ O2(g)→ FeO(s)
ΔH0 = +489 kJ
ΔH0 = +155,9 kJ
ΔH0 = -393 kJ
ΔH0 = -282,69 kJ
.
.
mol-1
mol-1