EXERCÍCIOS EXTRAS Professor: ALEX ALUNO(A):______________________________________________________________________ Físico-Química Termoquímica (Conceitos Básicos e Interpretação Gráfica) DATA: 15/03/2015 04 - (UFSM RS/2011) Considerando a reação de combustão da glicose C6H12O6(s) + 6 O2(g) 6 CO2(g) + 6H2O(l) H = 2,8 103 kJ pode-se afirmar que a combustão de 0,5 mol de glicose ocorre com __________ de __________ de energia. Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas. a) liberação; 1,4103 kJ b) liberação; 5,6103 kJ c) absorção; 1,4103 kJ d) absorção; 2,8103 kJ e) absorção; 5,6103 kJ 01 - (UNESP SP/2013) A areia comum tem como constituinte principal o mineral quartzo (SiO2), a partir do qual pode ser obtido o silício, que é utilizado na fabricação de microchips. A obtenção do silício para uso na fabricação de processadores envolve uma série de etapas. Na primeira, obtém-se o silício metalúrgico, por reação do óxido com coque, em forno de arco elétrico, à temperatura superior a 1 900 ºC. Uma das equações que descreve o processo de obtenção do silício é apresentada a seguir: SiO2(s) + 2C(s) Si(l) + 2CO(g) Dados: Hºf SiO2 = –910,9 kJ mol–1 Hºf CO = –110,5 kJ mol–1 De acordo com as informações do texto, é correto afirmar que o processo descrito para a obtenção do silício metalúrgico corresponde a uma reação a) endotérmica e de oxirredução, na qual o Si4+ é reduzido a Si. b) espontânea, na qual ocorre a combustão do carbono. c) exotérmica, na qual ocorre a substituição do Si por C. d) exotérmica, na qual ocorre a redução do óxido de silício. e) endotérmica e de dupla troca. 05 - (UESPI/2004) Observe o gráfico abaixo. 1. O gráfico corresponde a um processo endotérmico. 2. A entalpia da reação é igual a + 226 kcal. 3. A energia de ativação da reação é igual a 560kcal. Está(ão) correta(s): a) 1 apenas b) 2 apenas c) 2 e 3 apenas d) 1 e 3 apenas e) 1, 2 e 3 02 - (UEPG PR/2013) Considerando a mudança de estado físico da água, assinale o que for correto. H2O(s) H2O(l) H2O(v) 01. A ordem de entalpia da água é H2O(s) < H2O(l) < H2O(v). 02. A fusão e a vaporização são processos endotérmicos. 04. Na condensação, a energia final é maior do que a energia antes da mudança de estado. 08. No processo de formação de cubos de gelo há perda de energia na forma de calor, com H<0. 16. A entalpia de vaporização é positiva (H>0). 06 - (UFRRJ/2008) Desde a pré-história, quando aprendeu a manipular o fogo para cozinhar seus alimentos e se aquecer, o homem vem percebendo sua dependência cada vez maior das várias formas de energia. A energia é importante para uso industrial e doméstico, nos transportes, etc. Existem reações químicas que ocorrem com liberação ou absorção de energia, sob a forma de calor, denominadas, respectivamente, como exotérmicas e endotérmicas. Observe o gráfico a seguir e assinale a alternativa correta: 03 - (UDESC SC/2012) A dissolução de NaOH(s) em água provoca um aumento de temperatura. Assinale a alternativa incorreta em relação a esse processo. a) A reação é endotérmica. b) A reação é acompanhada por liberação de energia. 2O c) A reação é descrita pela equação NaOH(s) H NaOH(aq) + calor. 2O d) A reação é descrita pela equação NaOH(s) H NaOH(aq) H < 0. e) A reação é mais rápida a uma temperatura mais alta. 1 Normalmente uma reação química libera ou absorve calor. Esse processo é representado no seguinte diagrama, considerando uma reação específica. a) b) c) d) e) O gráfico representa uma reação endotérmica. O gráfico representa uma reação exotérmica. A entalpia dos reagentes é igual à dos produtos. A entalpia dos produtos é maior que a dos reagentes. A variação de entalpia é maior que zero. 07 - (UFTM MG/2003) O gráfico apresenta os valores de entalpia para uma reação genérica X + Y Z + W, em duas situações: na presença e na ausência de catalisador. Com relação a esse processo, assinale a equação química correta. a) H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) – 68,3 kcal b) H2O(l) – 68,3 kcal H2(g) + ½ O2(g) c) H2O(l) H2(g) + ½ O2(g) + 68,3 kcal d) H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) + 68,3 kcal 10 - (UEFS BA/2013) A maior importância da utilização do conceito de variação de entalpia é de permitir expressar as variações de energia de reações químicas. O gráfico representa a variação de entalpia na decomposição do óxido de mercúrio (II). Os valores da energia de ativação na presença do catalisador e o tipo de reação quanto à liberação ou absorção de calor são, respectivamente, a) 30 kJ e endotérmica. b) 50 kJ e endotérmica. c) 50 kJ e exotérmica. d) 110 kJ e endotérmica. e) 110 kJ e exotérmica. 08 - (IFGO/2013) O acetileno, conhecido pela nomenclatura IUPAC por etino, apresenta uma queima extremamente exotérmica, o qual é bastante utilizado em processos de soldagem, corte de metais por maçarico e em diversos processos que requeiram alta temperatura. Sua reação de decomposição pode ser representada pela seguinte equação balanceada: C2H2(g) 2C(s) + H2(g) H = –226 kJ.mol–1 Em relação a essa equação, é correto afirmar: a) Há uma liberação de calor, constituindo-se uma reação endotérmica. b) 2 mols de acetileno produzem 226 kJ.mol–1 de calor. c) A entalpia dos produtos é igual à dos reagentes. d) Ocorre a liberação de calor, constituindo-se uma reação exotérmica. e) Invertendo-se a equação, a quantidade de calor envolvida na reação e o sinal da entalpia não se alteram. 09 - (UECE/2014) Uma análise desse gráfico permite corretamente concluir: a) A entalpia de formação do óxido de mercúrio (II) é – 90kJmol–1. b) As entalpias de Hg(l) e de O2(g) são diferentes de zero na formação de 1,0mol de HgO(s). c) A diferença de entalpia dos produtos e do reagente na decomposição do óxido de mercúrio (II) é igual à entalpia de formação dessa substância. d) A quantidade de energia absorvida na decomposição do óxido de mercúrio (II) é diferente da quantidade de energia liberada na formação desse óxido. e) A mudança nos estados físicos de produtos e de reagentes em uma reação química não altera o valor da variação de entalpia da reação. 11 - (UFPB/2013) A dissolução de algumas substâncias pode vir acompanhada por aquecimento ou resfriamento. Uma aplicação interessante desse fenômeno está nas compressas de emergência, que são usadas sobre o corpo em casos de contusões, inflamação etc. O recipiente plástico das compressas contém um produto químico seco e uma ampola de vidro com água. Ao bater na compressa, a ampola se quebra e a água dissolve a substância, conforme processo representado nas equações: 2 III. Uma equação termoquímica que representa a reação exotérmica é: H2(g) + 1/2O2(g) H2O (vapor) H = -58 kcal IV. A variação de entalpia na formação de NO2(g) a partir de 84 g de N2(g) é 132 kcal. Assinale a alternativa correta: a) Apenas I e II estão corretas b) Apenas II e IV estão corretas c) Apenas I e IV estão corretas d) Estão todas corretas e) Estão todas incorretas Compressa A CaCl2(s) CaCl2(aq) H = –82,7 kJ/mol H2O Compressa B 2O NH4NO3(s) H NH4NO3(aq) H = +26,3 kJ/mol Em relação ao uso das compressas A e B, separadamente, sobre o corpo, pode-se afirmar: I. O corpo vai receber calor da compressa A. II. O corpo vai transferir calor para a compressa B. III. A compressa A provoca sensação de resfriamento no corpo. IV. A compressa B provoca sensação de aquecimento no corpo. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e IV b) II e III c) I e III d) I e II e) II e IV 12 - (Unimontes MG/2006) O diagrama de entalpia a seguir representa os calores envolvidos na reação de obtenção de dois óxidos de cobre, a partir deste metal e do oxigênio. 2Cu(s) + O2(g) -169 kJ -310kJ Cu2O(s) + 1/2 O2(g) TEXTO: 1 - Comum à questão: 14 Oxigênio, nitrogênio e hélio são gases utilizados em ambientes hospitalares com diversas aplicações em sistemas de manutenção da vida. Em geral, são fornecidos em cilindros, sob pressão. 14 - (Fac. de Ciências da Saúde de Barretos SP/2013) Considere a reação. 1/2 N2 (g) + 1/2 O2 (g) NO (g) H = +90 kJ/mol NO A equação que descreve corretamente a reação, incluindo os aspectos termoquímicos nela envolvidos, é a) N2 (g) + O2 (g) 2NO (g) + 90 kJ b) 1/2N2 (g) +1/2O2 (g) NO (g) + 180 kJ c) N2 (g) + O2 (g) + 90 kJ 2NO (g) d) N2 (g) + O2 (g) + 180 kJ 2NO (g) e) N2 (g) + O2 (g) 2NO (g) + 180 kJ TEXTO: 2 - Comum à questão: 15 2CuO(s) Analisando-se esse diagrama, a variação de entalpia, Ho (kJ), para a reação Cu 2O(s) 1/ 2O 2 (g) 2CuO(s) , é igual a a) +141. b) 479. c) 141. d) +310. 13 - (UNIMAR SP/2005) Considere o diagrama termoquímico a seguir: kcal 0,0 -58 -68 Disponível em: <www1.folha.uol.com.br/ciencia/1082301mudanca-climatica-acelera-ciclo-da-chuva.shtml>. Acesso em: 29 abr. 2012. NO2(g) +22 O2(g) H2(g) N2(g) H2O(v) H2O(l) Com base nesse diagrama são feitas as seguintes afirmações: I. A equação termoquímica que representa a reação endotérmica é: 1/2N2(g) + O2(g) NO2(g) H = +22Kcal II. A variação de entalpia na formação de água líquida a partir da queima de 10 g de H2(g) é –340 kcal 15 - (FM Petrópolis RJ/2013) Durante o processo de evaporação da água, ocorre a diminuição da temperatura do ar, embora isso não seja suficiente para restaurar a temperatura atmosférica superaquecida. A evaporação da água promove isso, pois o calor latente de a) fusão promove a mudança para a fase líquida, numa reação exotérmica. b) vaporização promove a mudança para a fase sólida, numa reação exotérmica. c) solidificação promove a mudança para a fase sólida, numa reação endotérmica. d) ebulição promove a mudança para a fase gasosa, numa reação endotérmica. e) liquefação promove a mudança para a fase gasosa, numa reação exotérmica. 3 branqueamento dos frutos, a pasteurização, o congelamento ou a desidratação do açaí. (http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br. Adaptado.) TEXTO: 3 - Comum à questão: 16 Analise o diagrama de entalpia abaixo. 17 - (UEA AM/2013) Nos processos de congelamento e desidratação da polpa do açaí, ocorrem, respectivamente, as seguintes transformações: 16 - (Unicastelo SP/2013) São transformações endotérmicas: a) vaporização do cloro líquido e formação do cloreto de sódio sólido. b) liquefação do cloro gasoso e vaporização do cloreto de sódio sólido. c) liquefação do cloro gasoso e ionização do sódio sólido. d) ionização do sódio gasoso e vaporização do cloreto de sódio sólido. e) solidificação do sódio gasoso e ionização do cloro gasoso. Congelamento: H2O (l) H2O (s); H < 0 Desidratação: H2O (l) H2O (g); H > 0 Analisando as duas transformações, pode-se concluir corretamente que a) a desidratação é endotérmica e ocorre com formação de ligações de hidrogênio. b) o congelamento é exotérmico e ocorre com ruptura e formação de ligações de hidrogênio. c) o congelamento é endotérmico e ocorre com ruptura e formação de ligações de hidrogênio. d) ambas são isotérmicas e ocorrem com ruptura e formação de ligações de hidrogênio. e) a desidratação é exotérmica e ocorre com ruptura de ligações de hidrogênio. TEXTO: 5 - Comum à questão: 18 Considere algumas características do Teatro Amazonas. TEXTO: 4 - Comum à questão: 17 O açaí é considerado um alimento de alto valor calórico, com elevado percentual de lipídeos, e nutricional, pois é rico em proteínas e minerais. Nas áreas de exploração extrativa, o açaí representa a principal base alimentar da população, notadamente dos ribeirinhos da região do estuário do rio Amazonas. O óleo extraído do açaí é composto de ácidos graxos de boa qualidade, com 60% de monoinsaturados e 13% de poli-insaturados. Com relação às proteínas, possui teor superior ao do leite (3,50%) e do ovo (12,49%), enquanto o perfil em aminoácidos é semelhante ao do ovo. Processos de conservação O açaí, quando não submetido a processos de conservação, tem a vida de prateleira muito curta, no máximo 12 horas, mesmo sob refrigeração. A sua alta perecibilidade pode estar associada, principalmente, à elevada carga microbiana presente no fruto, causada por condições inadequadas de colheita, acondicionamento, transporte e processamento. A adoção de boas práticas agrícolas e de fabricação minimizam a probabilidade de contaminação microbiológica dos frutos e do açaí durante o processamento, contribuindo para a conservação do produto. Em adição a essas boas práticas, deve ser realizado um conjunto de etapas de procedimentos visando a obtenção de produto seguro e de qualidade, tais como o (g1.globo.com) A cúpula do teatro é composta de 36 mil peças de escamas em cerâmica esmaltada e telhas vitrificadas, vindas da Alsácia. Foi adquirida na Casa Koch Frères, em Paris. A pintura ornamental é da autoria de Lourenço Machado. O colorido original,em verde, azul e amarelo é uma analogia à exuberância da bandeira brasileira. (www.culturamazonas.am.gov.br) 18 - (UEA AM/2013) Sob o chão, câmaras eram usadas para armazenar gelo que, com o vento que vinha por meio de tubos do lado de fora, saía por debaixo das cadeiras e servia como o arcondicionado da época. Segundo os administradores do local, o gelo, na verdade, era neve que vinha de navio da Europa. (www.gazetaonline.globo.com) O princípio de funcionamento dessa espécie de arcondicionado baseia-se no fato de o gelo sofrer uma 4 a) b) c) d) e) decomposição exotérmica, que libera energia para o ambiente. decomposição endotérmica, que absorve energia do ambiente. mudança de estado exotérmica, que absorve energia do ambiente. mudança de estado endotérmica, que libera energia para o ambiente. mudança de estado endotérmica, que absorve energia do ambiente. 19 - (UDESC SC/2014) Diferentes mecanismos contribuem para dissipar o calor do nosso corpo, sendo um deles a evaporação da água na superfície da pele. Quando se faz um exercício vigoroso durante 1 hora, pode-se produzir até dois litros de suor, que contém predominantemente água. Considerando a entalpia de vaporização da água (44,65 kJ/mol) e a densidade da água líquida (1 g/cm3). Assinale a alternativa que indica quanto calor será necessário para vaporizar 2 litros de água. a) b) c) d) e) 8,930 x 107 J 4,961 x 106 J 4,961 x 103 J 4,961 J 89,30 kJ GABARITO: 1) Gab: A 2) Gab: 27 3) Gab: A 4) Gab: A 5) Gab: E 6) Gab: B 7) Gab: B 8) Gab: D 9) Gab: D 10) Gab: A 11) Gab: D 12) Gab: C 13) Gab: D 14) Gab: D 15) Gab: D 16) Gab: D 17) Gab: B 18) Gab: E 19) Gab: B 20) Gab: B 21) Gab: A 20 - (UFF RJ/2008) O Brasil é um dos países líderes em reciclagem de latinhas de alumínio. O alumínio usado na fabricação dessas latas pode ser obtido a partir da eletrólise ígnea (na ausência de água) de Al2O3 na presença de criolita. A equação simplificada da reação eletrolítica do Al2O3 é: Al2 O3(s) 2Al(l) 3/2 O 2(g) H 1650 kJ mol 1 De acordo com o exposto, pode-se afirmar que: a) são necessários 3 mols de Al2O3 para produzir 5 mols de alumínio; b) a reação de obtenção de Al conforme a reação mostrada acima é endotérmica; c) a reação de obtenção de Al conforme a reação acima é de dupla troca; d) o oxigênio produzido tem número de oxidação -2; e) os números de oxidação para o alumínio e o oxigênio no Al2O3 são +3 e 0, respectivamente. 21- (UEM PR/2006) Admitindo-se que a reação C8H18 25 2 O2 8CO 2 9H 2O calor se complete no sentido indicado, assinale a alternativa correta. a) Há menos energia armazenada nos produtos do que nos reagentes. b) A quantidade de calor liberada independe do estado físico dos produtos. c) Trata-se de uma reação endotérmica. d) A quantidade de energia liberada independe da massa de reagentes. e) A combustão de 228g de C8H18 produz 352g de CO2. Bons estudos... www.portalmedquimica.com.br 5