ESCOLA ESTADUAL TCNICA CAXIAS DO SUL
REA: CINCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS
DISCIPLINA: QUMICAPROFESSOR: GIORGIO ANTONIOLLITERCEIRA SRIE DO ENSINO MDIO
TURNO: MANH
TERCEIRO TRIMESTRE/2015

EXERCCIOS TERMOQUMICA

1. A reduo das concentraes de gases responsveis pelo efeito estufa constitui o desafio central do trabalho de muitos pesquisadores. Uma das possibilidades para o sequestro do CO2 atmosfrico sua transformao em outras molculas. O diagrama a seguir mostra a converso do gs carbnico em metanol.

(a) Indique as etapas endotrmicas e exotrmicas.(b) Calcule a variao da entalpia na converso do CO2 em metanol.

2. A atividade humana tem sido responsvel pelo lanamento inadequado de diversos poluentes na natureza. Dentre eles, destacam-se: amnia: proveniente de processos industriais; dixido de enxofre: originado da queima de combustveis fsseis; cdmio: presente em pilhas e baterias descartadas.O trixido de enxofre um poluente secundrio, formado a partir da oxidao do dixido de enxofre, poluente primrio, em presena do oxignio atmosfrico.Considere as seguintes entalpias-padro de formao a 25 C e 1 atm:SO2 = 296,8 kJ.mol1SO3 = 394,6 kJ.mol1Determine a variao de entalpia da reao de oxidao do dixido de enxofre e apresente a frmula estrutural plana do trixido de enxofre.3. O 2-metilbutano pode ser obtido pela hidrogenao cataltica, em fase gasosa, de qualquer dos seguintes alcenos isomricos:2-metilbut-2-eno + H2 2-metilbutanoH1 = 113 kJ/mol2-metilbut-1-eno + H2 2-metilbutanoH2 = 119 kJ/mol3-metilbut-1-eno + H2 2-metilbutanoH3 = 127 kJ/mol

(a) Complete o esquema da figura com a frmula estrutural de cada um dos alcenos que faltam. Alm disso, ao lado de cada seta, coloque o respectivo H de hidrogenao.(b) Represente, em uma nica equao e usando frmulas moleculares, as reaes de combusto completa dos trs alcenos isomricos.(c) A combusto total de cada um desses alcenos tambm leva a uma variao negativa de entalpia. Essa variao igual para esses trs alcenos? Explique.

4. A hidrazina (N2H4) um combustvel que pode substituir a gasolina (C8H18) em motores de exploso. Um estudante de Qumica coletou, na literatura especializada, dados termodinmicos relativos s reaes de combusto desses dois combustveis.

Dados termodinmicos relativos combusto da hidrazina e da gasolina (p = 1 atm e T = 25 C)

Reao de combustoH0r (kJ/mol)S0r (J/K)

N2H4(l) + O2(g) N2(g) + H2O(l)622,295,08

C8H18(l) + O2(g) CO2(g) + H2O(l)5.470,65583,14

Tabela 1

Dados de densidade e massa molar relativos hidrazina e a gasolina (p = 1 atm e T = 25 C)

CombustvelDensidade (g/mL)Massa molar (g/mol)

Hidrazina1,02132

Gasolina0,7025114

Tabela 2

Fazendo uso desses dados, atenda s solicitaes a seguir.(a) Escreva as equaes balanceadas de combusto da hidrazina e da gasolina.(b) Considerando dois carros iguais, com motores de mesmo desempenho, determine, por meio de clculos, qual dos combustveis dever proporcionar maior quilometragem por litro.5. Os valores de energia de ligao entre alguns tomos so fornecidos no quadro abaixo.LigaoEnergia de ligao (kJ/mol)

C H413

O = O494

C = O804

O H463

Considerando a reao representada por:CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(v)Qual o valor aproximado de H, em kJ?

6. O carbeto de tungstnio, WC, uma substncia muito dura e, por essa razo, utilizada na fabricao de vrios tipos de ferramentas. A variao de entalpia da reao de formao do carbeto de tungstnio a partir dos elementos C (grafite) e W (s) difcil de ser medida diretamente, pois a reao ocorre a 1.400 C. No entanto, podem-se medir com facilidade os calores de combusto dos elementos C (grafite) e W (s) e do carbeto de tungstnio, WC (s):2W(s) + 3O2(g) 2WO3(s)H = 1.680,6 kJC(grafite) + O2(g) CO2(g)H = 393,5 kJ2WC(s) + 5O2(g) 2CO2(g) + 2WO3(s)H = 2.391,6 kJCalcule o valor da entalpia da reao abaixo e prediga se ela endotrmica ou exotrmica.W(s) + C(grafite) WC(s)H = ?

7. A reao do alumnio com o oxignio altamente exotrmica e pode ser representada como segue.2Al(s) + 3/2O2(g) 2Al2O3(s) H = 1.670 kJDetermine a quantidade de calor, expressa em kJ, liberada na combusto de 1 grama de alumnio.

8. De acordo com o diagrama ao lado, responda:

(a) qual o valor da entalpia no ponto A, em kcal?(b) qual o valor da entalpia no ponto B, em kcal?(c) qual o valor da entalpia de 1 mol de CO2?(d) o valor da entalpia padro do CO2(g), isto , a entalpia do CO2(g) a 25 C e 1 atm, numericamente igual ao seu calor de formao (25 C, 1 atm)?9. De acordo com o diagrama ao lado, responda:

(a) qual o valor no ponto B, em kcal?(b) qual o valor no ponto A, em kcal?(c) o H numericamente igual entalpia de 1 mol de CS2(l)?

10. Dado:Calor de combusto de H2(g) = 68 kcal/molCalor de combusto de CH4(g) = 213 kcal/molQual dos dois combustveis libertaria maior quantidade de calor por grama?

11. Denomina-se dimerizao ao processo no qual duas molculas iguais renem-se para formar uma nica estrutura. Exemplo:2NO2(g) N2O4(g)Determine o valor de H da dimerizao acima, sendo dadas:Entalpia de NO2(g) = +34 kJ/molEntalpia de N2O4(g) = +10 kJ/mol

12. O valor do H de uma equao termoqumica corresponde automaticamente s quantidades de mol indicadas pelos coeficientes da respectiva equao. Portanto, com relao questo anterior, qual o valor de H em kJ/mol de NO2 que dimeriza?

13. Dados:C(grafite) + O2(g) CO2(g)H = 94 kcal/molC(diamante) + O2(g) CO2(g) H = 94,5 kcal/molCalcule o H da transformao de C (grafite) em C (diamante).

14. Com relao questo anterior, calcule o H para transformar 240 g de grafite em diamante. Dado: massa atmica C = 12 g/mol.15. A reao de trimerizao cclica do acetileno, dando benzeno, pode ser representada pela equao termoqumica:3C2H2(g) C6H6(l) H = 120 kcal (25 C, 1 atm)Sabendo que a entalpia do benzeno vale +30 kcal/mol, determine a entalpia de um mol de acetileno.

16. Na reao H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) H = 42 kcal/mol. Sendo dadas as energias de ligao:H H104 kcal/molCl Cl60 kcal/molDetermine o valor da energia de ligao H Cl.

17. Calcule o H da combusto do etanol (em kcal/mol) nas condies padro, conhecendo as entalpias de formao:C2H5OH(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(l) H = ?H0f (kJ/mol)

C2H5OH66,7

CO294,1

H2O68,3

18.