LISTA 2 PROF: Alex DATA: 10 / 03 / 2010 Físico

NOME:
PROF:
Alex
Físico-Química
01 - (FUVEST SP/2010)
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:
enzima
C6 H 4 (OH ) 2 ( aq) + H 2O ( aq)  → C6 H 4O2 ( aq ) + 2 H 2O(l)
hidroquinona
O calor envolvido nessa transformação pode ser calculado,
considerando-se os processos:
C6H4(OH)2 (aq) 
→ C6H4O2(aq) + H2(g) ∆H = + 177 kJ.mol–1
o
H2O(l) + 1/2 O2(g) 
→ H2O2(aq)
∆H o = + 95 kJ. mol–1
H2O(l) 
→ 1/2 O2(g) + H2(g)
∆H o = + 286 kJ.mol–1
Assim sendo, o calor envolvido na reação que ocorre no
organismo do besouro é
b)–204 kJ.mol–1
a) –558 kJ.mol–1
–1
c) +177 kJ.mol
d)+558 kJ.mol–1
e) +585 kJ.mol–1
02 - (UDESC SC/2010)
Dados os calores de reação nas condições padrões para as
reações químicas abaixo:
ΔHº = – 68,3 kcal
H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(ℓ)
ΔHº = – 94,0 kcal
C(s) + O2(g) → CO2(g)
C2H2(s) + 5/2O2(g) → 2CO2(g) + H2O(ℓ) ΔHº = – 310,6 kcal
Pode-se afirmar que a entalpia padrão do acetileno, em
kcal/mol, é:
a) –310,6
b) –222,5
c) –54,3
d) +54,3
e) +222,5
03 - (UFG GO/2009)
Uma das técnicas utilizadas na produção do etanal
comercial é baseada na adição de água ao etino. As análises
da combustão do etino e do etanal em um calorímetro
forneceram valores de entalpias de -1301 e -1167 kJ/mol,
respectivamente. Com base nestas informações, determine
se a reação de adição de água ao etino é exotérmica ou
endotérmica. Demonstre os cálculos realizados para se
chegar à conclusão.
04 - (UDESC SC/2009)
A reação termite ou termita é uma reação aluminotérmica
em que o metal alumínio é oxidado pelo óxido de ferro III,
Fe2O3, liberando uma grande quantidade de calor. Em
poucos segundos, a reação produz ferro fundido. Dadas as
equações:
3
2Aℓ(s) + O2(g) → Aℓ2O3(s) ∆H = –400 kcal mol–1
2
3
2Fe(s) + O2(g) → Fe2O3(s) ∆H = –200 kcal mol–1
2
Determine a quantidade de calor liberada na reação a
seguir:Fe2O3(s) + 2Aℓ(s) → Aℓ2O3(s) + 2Fe(s)
a) + 400 kcal
b) + 200 kcal
c) –400 kcal
d) –200 kcal
e) –100 kcal
05 - (FUVEST SP/2008)
Pode-se calcular a entalpia molar de vaporização do etanol
a partir das entalpias das reações de combustão
representadas por
C 2 H 5 OH(l) + 3 O 2 (g ) → 2 CO 2 (g ) + 3 H 2 O(l) ∆H1
LISTA 2
DATA: 10 / 03 / 2010
(Termoquímica –Lei de Hess e Energia de Ligação)
C 2 H 5 OH(g) + 3 O 2 (g) → 2 CO 2 (g ) + 3 H 2 O(g ) ∆H 2
Para isso, basta que se conheça, também, a entalpia molar
de
a) vaporização da água.
b) sublimação do dióxido de carbono.
c) formação da água líquida.
d) formação do etanol líquido.
e) formação do dióxido de carbono gasoso.
06 - (UFTM MG/2008)
O ácido nítrico, HNO3, é um dos ácidos mais utilizados na
indústria química, e o primeiro método sintético para sua
produção ocorreu na Noruega, em 1903, processo chamado
de Birkeland-Eyde, que consistia das seguintes etapas:
I. reação entre os gases nitrogênio e oxigênio, utilizando
arco voltaico à temperatura acima de 3 000 ºC, para
obtenção do monóxido de nitrogênio;
II. oxidação do monóxido de nitrogênio com oxigênio para
obtenção do dióxido de nitrogênio;
III. reação do dióxido de nitrogênio com água para
obtenção do ácido nítrico e do monóxido de nitrogênio.
Esse método é obsoleto, devido ao elevado custo de energia
elétrica utilizada. O método atual, método de Ostwald,
utiliza a amônia como matéria-prima. O ácido nítrico
também pode ser obtido, sob condições adequadas, a partir
da reação do pentóxido de dinitrogênio com água:
N 2 O 5 (g) + H 2 O (l) → 2 HNO 3 (aq)
Dadas as equações termoquímicas:
N 2 (g) + 3 O 2 (g) + H 2 (g) → 2 HNO 3 (aq)
∆Hº = – 415 kJ
2 H 2 (g) + O 2 (g) → 2 H 2 O (l)
∆Hº = – 572 kJ
2 N 2 (g) + 5 O 2 (g) → 2 N 2 O 5 (g)
∆Hº = + 22 kJ
a) Referente ao processo Birkeland-Eyde, escreva a
equação química global para a produção do ácido
nítrico.
b) Utilizando as equações termoquímicas, calcule a
entalpia-padrão da reação de formação do ácido nítrico
a partir da reação do pentóxido de dinitrogênio e água.
07 - (UFMS/2008)
Dadas as equações termoquímicas abaixo:
• CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(g) ∆H = –820 kJ/ mol
• CH4(g) + CO2(g) → 2 CO(g) + 2 H2(g) ∆H = +206 kJ/ mol
• CH4(g) + H2O(g) → CO(g) + 3 H2(g) ∆H = +247 kJ / mol
Calcule a variação de entalpia envolvida na reação abaixo,
em kJ / mol de CH4. (Caso necessário, aproxime o resultado
para o inteiro mais próximo).
2 CH4(g) + 3 O2(g) → 2 CO(g) + 4 H2O(g) ∆H = ?
08 - (UFPE/2007)
A grafita natural é uma das formas alotrópicas do carbono
encontradas na natureza, podendo também ser produzida
industrialmente com uso de altas temperaturas e pressão, a
partir do coque de petróleo. Esta forma alotrópica pode ser
convertida na forma carbono(diamante) com um ∆H igual a:
C (grafita) + O 2(g) → CO 2(g) ∆H = − 393,5 kJ
Dados:
C (diamante) + O 2(g) → CO 2(g) ∆H = − 395,4 kJ
a)
c)
e)
+ 1,9 kJ
– 3,8 kJ
– 788,9 kJ
b) – 1,9 kJ
d) + 788,9 kJ
09 - (UERJ/2009)
No metabolismo das proteínas dos mamíferos, a uréia,
representada pela fórmula (NH2)2CO, é o principal produto
nitrogenado excretado pela urina. O teor de uréia na urina
pode ser determinado por um método baseado na hidrólise
da uréia, que forma amônia e dióxido de carbono.
Na tabela abaixo são apresentadas as energias das ligações
envolvidas nessa reação de hidrólise.
Baseado na tabela contendo valores de entalpias de ligação
acima, o calor liberado em kJ.mol–1, na reação de combustão
completa do butano em fase gasosa, seria:
a) 1970
b) 2264
c) 4180
d) 5410
13 - (UFPE/2007)
Utilize as energias de ligação da Tabela abaixo para calcular
o valor absoluto do ∆H de formação (em kJ/mol) do cloroetano a partir de eteno e do HCl.
Ligação
A partir da fórmula estrutural da uréia, determine o
número de oxidação do seu átomo de carbono e a variação
de entalpia correspondente a sua hidrólise, em kJ.mol–1.
10 - (UFTM MG/2009)
Considere as seguintes tabelas, que fornecem,
respectivamente, valores de entalpias padrão de formação
e de combustão completa de diversas espécies químicas:
Espécie química ∆H θformação em kJ mol −1
H 2 (g)
zero
H (g)
H 2 O (g)
218
− 242
CO 2 (g)
O 2 (g)
− 394
zero
O (g)
248
Espécie química ∆H combustão em kJ mol −1
C 2 H 5 OH (l)
− 1370
CH 4 (g)
− 883
a)
b)
c)
Com base nesses dados, decida qual combustível libera
maior quantidade de energia por grama na combustão
completa: hidrogênio molecular, metano ou etanol?
Justifique.
Explique como, a partir de dados constantes dessa
tabela, pode ser estimada a entalpia padrão da ligação
O–H.
Que outros dados, além dos constantes das tabelas,
seriam necessários para que a entalpia padrão da
ligação C–H pudesse ser estimada?
11 - (UEM PR/2008)
Dados a equação termoquímica abaixo e os valores das
energias de ligação (tabela), assinale o que for correto.
C 3 H 6 O 2 ⇒ 3C (g) + 6H (g) + 2O (g) ∆H = 4241 kJ
Energias de Ligação (kJ/mol)
C − H 414 C − O 336
C − C 335 O − H 461
C = O 750
01. O composto C3H6O2 possui um carbono sp2.
02. O composto C3H6O2 é isômero de função do ácido
propanóico.
04. O composto C3H6O2 possui entalpia de formação de –
4241 kJ.
08. O composto C3H6O2 é um aldeído.
16. O composto C3H6O2 é apolar.
Energia /
H−H
kJ / mol
435
C−C
C=C
Ligação
Energia /
C − Cl
kJ / mol
339
345
C−H
413
609
H − Cl
431
TEXTO: 1 - Comum à questão: 14
O nitrogênio tem a característica de formar com o oxigênio
diferentes óxidos: N2O, o “gás do riso”; NO, incolor, e NO2,
castanho, produtos dos processos de combustão; N2O3 e
N2O5, instáveis e explosivos. Este último reage com água
produzindo ácido nítrico, conforme a equação:
N 2 O 5 (g) + H 2 O (l) → 2 HNO3 (aq) ∆Hº = – 140 kJ
14 - (UNIFESP SP/2009)
Considere as seguintes equações termoquímicas:
N 2 (g) + 3 O 2 (g) + H 2 (g) → 2 HNO3 (aq) ∆Hº = – 415 kJ
2 H 2 (g) + O 2 (g) → 2 H 2 O (l )
∆Hº = – 572 kJ
A entalpia de formação do pentóxido de nitrogênio, em
kJ/mol, é igual a
a) –847.
b) –11,0.
c) +11,0.
d) +22,0.
e) +847.
GABARITO:
1) Gab: B
3) Gab:
2) Gab: D
A reação do etino com água é exotérmica.
4) Gab: D
5) Gab: A
6) Gab: a) N 2 + 2 O 2 + 2 H 2 O → 2 HNO 3 b) ∆H = −70 kJ / mol
7) Gab: 584
8) Gab: A
9) Gab: Número de oxidação do carbono = +4 ∆H = –50 kJ⋅mol–1
10) a) o melhor combustível é o H2.
b) usando a entalpia de combustão do H2 e tendo as entalpias de
ligação H-H e O=O, acha-se a entalpia de ligação H-O.
c) falta a entalpia de ligação C=O, para que seja usada a entalpia
de combustão do CH4 para achar a do C-H.
11) Gab: 03
12) Gab: B
13) Gab: 57
14) Gab: C
12 - (UEG GO/2007)
Ligação Entalpia de Ligação / kJ.mol −1
C−H
412
C−C
348
C=O
O=O
743
484
O−H
463
Bons estudos...
[email protected]
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