(LISTA-5)

ALUNO(A):______________________________________________________________________

DATA: 24 / 09/ 09

QUIMICA

Professor: ALEX

1

TERMOQUÍMICA (LEI DE HESS E ENERGIA DE LIGAÇÃO)

01 - (UEM PR/2009)

Dadas as reações abaixo, assinale o que for correto.

2) (reação kcal 7,9 H NO O N 1/2

1) (reação kcal14H NOO 2/1NO

2(g)2(g)2(g)

)g(2)g(2)g(

+=∆→+

−=∆→+

01. A variação de entalpia da reação NO(g) O 1/2 1/2N 2(g)2(g) →+ é igual a 31,9 kcal.

02. A reação 1 absorve energia equivalente a 14000 calorias.

04. A reação 2 libera energia equivalente a 33022 joules.

08. A reação 2(g)2(g)(g) O 1/2 N 1/2 NO +→ absorve 21,9

kcal. 16. A reação 1 é exotérmica.

02 - (UEPG PR/2009)

Observe, abaixo, as equações balanceadas da reação de combustão do C2H5OH e do C2H4 (I e II), com as suas respectivas entalpias de reação. I. C2H5OH (l) + 3 O2 (g) → 2 CO2 (g) + 3 H2O (l)

∆H = –1368 kJ/mol II. C2H4 (g) + 3 O2 (g) → 2 CO2 (g) + 2 H2O (l)

∆H = –1410 kJ/mol Sob condições adequadas, é possível obter C2H5OH a partir da reação representada pela seguinte equação balanceada (III): III. C2H4 (g) + H2O (l) → C2H5OH (l) A respeito das três reações descritas acima, assinale o que for correto. 01. Se 2 mols de C2H5OH da reação I ou 2 mols de C2H4

da reação II forem submetidos a combustão, não ocorrerá alteração em seus respectivos valores de ∆H.

02. A variação de entalpia por mol de C2H4 na reação III é de –42 kJ/mol.

04. A reação de obtenção do C2H5OH a partir do C2H4 é endotérmica.

08. Considerando que a entalpia de formação da H2O é de –286 kJ/mol e que a do C2H4 é de 52 kJ/mol, a entalpia de formação por mol de C2H5OH é de –276 kJ.

16. As reações de combustão do C2H5OH e do C2H4 são exotérmicas.

03 - (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:

2Aℓ(s) + 2

3O2(g) → Aℓ2O3(s) ∆H = –400 kcal mol–1

2Fe(s) + 2

3O2(g) → Fe2O3(s) ∆H = –200 kcal mol–1

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

04 - (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.

05 - (UNISA/2009)

Com o objetivo de solucionar o problema da grande demanda de energia proveniente de fontes energéticas não-renováveis, uma das alternativas propostas é o uso da biomassa, matéria orgânica que quando fermenta, produz biogás, cujo principal componente é o metano, utilizado em usinas termelétricas, gerando eletricidade, a partir da energia térmica liberada na sua combustão. O calor envolvido, em kJ, na combustão de 256 g do principal componente do biogás é, aproximadamente, Dados:

kJ/mol 393,5– H (g) CO (g)O (graf) C

kJ/mol 242,0– H (g) OH O(g) (g)H

kJ/mol 74,4– H (g) CH (g)2H (graf) C

22

221

2

42

=∆→+=∆→+=∆→+

a) –801,0. b) +1.606,0. c) –6.425,0. d) +8.120,0. e) –13.010,0.

06 - (UNICID/2009)

Dadas as equações termoquímicas: (g) CO (g) O (graf.) C 22 →+ kJ 393ºH −=∆

(l) OH (g) O 1/2 (g) H 222 →+ kJ 286ºH −=∆

(l) COOHCH (g) O (g) H 2 (graf.) C 2 322 →++ kJ 484ºH −=∆

A entalpia-padrão de combustão de um mol de ácido acético é a) + 874 kJ. b) +195 kJ. c) –195 kJ. d) –874 kJ. e) –1163 kJ.

2

07 - (UESC BA/2009) A produção de etanol de cana-de-açúcar com o objetivo da utilização em veículos automotivos está incluído no programa de desenvolvimento energético sustentável brasileiro, uma vez que, na queima desse biocombustível, o dióxido de carbono é praticamente absorvido pela cana-de-açúcar durante a fotossíntese. I. C(grafite) + O2 (g) → CO2 (g) ∆H 0

f = –394,0 kJ/mol

II. H2 (g) + 2

1O2 (g) → H2O (l) ∆H 0

f = –286,0 kJ/mol

III. 2C(grafite) + 3H2 (g) + 2

1O2 (g) → C2H5OH (l) ∆H 0

f = –

278,0 kJ/mol Considerando-se essas informações e as equações termoquímicas I, II e III, pode-se afirmar, do ponto de vista energético, que 01. o calor-padrão de combustão do etanol é a soma

das entalpias de formação de CO2(g), de H2O(l) e de C2H5OH.

02. a entalpia-padrão de formação de uma substancia simples é por convenção sempre diferente de zero.

03. a energia liberada na combustão de 23,0g de etanol a 25ºC e 1,0atm é igual a 684kJ.

04. a energia liberada durante a combustão de 1,0mol de etanol é igual à liberada durante a formação dessa substância.

05. a substituição da grafite pelo diamante, na equação termoquímica I, não altera o valor da entalpia de formação de CO2(g).

08 - (UFABC SP/2009)

Considere as seguintes informações sobre duas variedades alotrópicas do elemento carbono:

3–

3–

cm 3,5gzerografita Carbono

cm 2,2gol0,45kcal/mdiamante Carbono

Densidadeformação de Entalpiaalotrópica Variedade

××+

a) Sendo a entalpia de combustão completa do Carbono diamante igual a –xkcal × mol–1, qual deve ser a entalpia de combustão do carbono grafita? Justifique.

b) Como interpretar, em termos de arranjos atômicos, o fato de a densidade do diamante ser maior do que a do Carbono grafita, uma vez que ambos são formados por átomos de um mesmo elemento químico?

09 - (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∆ = ?

10 - (UEM PR/2008) Observe os dados a seguir:

kJ 1203,6 Hº 2MgO O 2Mg (s)2(g)(s) −=∆→+

kJ 37,1 Hº OH MgO Mg(OH) (l)2(s)2(s) +=∆+→

kJ 571,7 Hº O2H O 2H (l)22(g)2(g) −=∆→+

Baseando-se no exposto acima, a entalpia padrão do Mg(OH)2(s), a 25 ºC e 1 atm, é, aproximadamente, a) +850,5 kJ. b) +37,1 kJ. c) -37,1 kJ. d) -887,6 kJ. e) -924,7 kJ.

11 - (UNIFOR CE/2008)

Para calcular a variação de entalpia da reação )H( R∆ ,

representada por:

)(OH2)OHC(quinona

OH)OHC(nahidroquino

2246O2H

O2H22266

l+ → →+

foram utilizados os seguintes dados: – combustão do H2(g) com O2(g) produzindo H2O(l)

1H∆ = –286 kJ/mol de H2O

– decomposição do H2O2, em meio aquoso, produzindo H2O(l) e O2(g)… 2H∆ = –95 kJ/mol de H2O

– hidrogenação (H2) da quinona produzindo hidroquinona 3H∆ = –177 kJ/mol

O valor calculado de RH∆ , em kJ/mol é da ordem de

a) +200 b) +100 c) –100 d) –150 e) –200

12 - (UEPG PR/2009)

A respeito da queima do combustível etanol, representada a seguir, assinale o que for correto.

C2H5OH (liq) + 3 O2 (gas) → 2 CO2 (gas) + 3 H2O (gas) ∆H = – 1.368 kJ/mol

01. Na reação química ocorre rompimento de ligações dos reagentes e formação de novas ligações nos produtos.

02. A formação dos produtos se processa com expansão do volume do sistema, devida à formação de gases.

04. A combustão completa de 1 mol de etanol consome 22,4 litros de oxigênio nas CNTP.

08. A reação é endotérmica. 16. A reação não é espontânea, pois ∆H <0.

13 - (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.

3

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.

14 - (UFTM MG/2009)

Considere as seguintes tabelas, que fornecem, respectivamente, valores de entalpias padrão de formação e de combustão completa de diversas espécies químicas:

248(g) O

zero(g) O

394(g) CO

242(g) OH

218(g) H

zero(g) H

mol kJ em Hquímica Espécie

2

2

2

2

1formação

−−

∆ −θ

883(g) CH

1370(l) OHHC

mol kJ em Hquímica Espécie

4

52

1formação

−−

∆ −θ

a) Com base nesses dados, decida qual combustível libera maior quantidade de energia por grama na combustão completa: hidrogênio molecular, metano ou etanol? Justifique.

b) Explique como, a partir de dados constantes dessa tabela, pode ser estimada a entalpia padrão da ligação O–H.

c) Que outros dados, além dos constantes das tabelas, seriam necessários para que a entalpia padrão da ligação C–H pudesse ser estimada?

15 - (UESPI/2009)

Os clorofluorcarbono (CFCs) são usados extensivamente em aerosóis, ar-condicionado, refrigeradores e solventes de limpeza. Os dois principais tipos de CFCs são o triclorofluorcarbono (CFCl3) ou CFC-11 e diclorodifluormetano (CF2Cl2) ou CFC-12. O triclorofluorcarbono é usado em aerosóis, enquanto que o diclorodifluormetano é tipicamente usado em refrigeradores. Determine o ∆H para a reação de formação do CF2Cl2: CH4(g) + 2Cl2(g) + 2F2(g) → CF2Cl2(g) + 2HF(g) + 2HCl(g) Dados de energia de ligação em kJ/mol: C-H (413); Cl-Cl (239); F-F (154); C-F (485); C-Cl (339); H-F (565); H-Cl (427). a) – 234 kJ b) – 597 kJ c) – 1194 kJ d) – 2388 kJ e) – 3582 kJ

16 - (UFOP MG/2008)

O ácido clorídrico é um importante ácido industrial, e uma das etapas de sua obtenção é representada pela seguinte equação química:

(g)2(g)2(g) 2HCl Cl H →+

Considere a seguinte tabela de valores de energia de ligação:

432,0HCl243,0Cl436,0H

(kJ/mol) ligação de EnergiaSubstância

(g)

2(g)

2(g)

Com base nessa tabela, pode-se afirmar que a entalpia de formação do HCl(g), em kJ/mol, é de: a) 247,0 b) 123,0 c) –247,0 d) –92,5

17 - (Unimontes MG/2008)

O diagrama de entalpia a seguir ilustra os dois caminhos que direta e indiretamente levam à formação do cloreto de sódio NaCl(s) a partir das substâncias elementares sódio e cloro nas condições padrão.

Em análise do diagrama, é INCORRETO afirmar que a) o passo 2 ocorre com absorção de energia e

representa a sublimação do sódio sólido. b) a energia envolvida no processo direto é maior que

aquela envolvida no processo indireto. c) o passo 4 representa a dissociação de Cl2(g) em

átomos com maior energia potencial. d) o passo 3 representa a ionização do Na(g) em

cátion com maior conteúdo de energia. 18 - (UEG GO/2007)

463HO

484OO

743OC

348CC

412HC

kJ.mol / Ligação de EntalpiaLigação 1

−==−−

−

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

TEXTO: 1 - Comum à questão: 19

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:

kJ 140– Hº (aq) HNO 2 )( OH (g) ON 3252 =∆→+ l

19 - (UNIFESP SP/2009)

Considere as seguintes equações termoquímicas:

kJ 572– Hº )( OH 2 (g) O (g) H 2

kJ 415– Hº (aq) HNO 2 (g) H (g) O 3 (g) N

222

3222

=∆→+=∆→++

l

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.

4

TEXTO: 2 - Comum à questão: 20

Glutaraldeído (OHC–CH2–CH2–CH2 –CHO, massa molar = 100 g⋅mol–1) é um potente bactericida utilizado em hospitais para desinfecção de diferentes materiais, inclusive em salas de cirurgias. Essa substância é empregada para tal finalidade sob forma de solução aquosa de concentração igual a 2 g/100 mL.

20 - (UNCISAL/2009)

Considere a seguinte tabela, que fornece valores de entalpias de ligação:

Com base nesses dados, prevê-se que o ∆H da transformação de 1 mol de moléculas de glutaraldeído em átomos isolados de C, H e O é da ordem de a) – 6 000 kJ. b) – 4 000 kJ. c) + 2 000 kJ. d) + 4 000 kJ. e) + 6 000 kJ.

GABARITO: 1) Gab: 16 2) Gab: 26 3) Gab: D 4) Gab:

A reação do etino com água é exotérmica.

5) Gab: E 6) Gab: D 7) Gab: 03 8) Gab:

a) ∆H1 é a entalpia de combustão completa do carbono grafita. É igual –x + 0,45 kcal

b)

Para massas iguais, o arranjo mais compacto apresentara menor volume, portanto, maior densidade, o que ocorre com o diamante.

O examinador trocou as densidades do grafita e do diamante informados na tabela.

9) Gab: 584 10) Gab: E 11) Gab: E 12) Gab: 03 13) Gab:

Número de oxidação do carbono = +4 ∆H = –50 kJ⋅mol–1

14) Gab: a) H2

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) ∆H = 2⋅(–242) = –482 kJ/mol

b)

c) para calcular a entalpia padrão da ligação C – H,

além dos dados da tabela precisamos conhecer: - Entalpia de formação do C (g) - Entalpia de formação do CH4, que pode ser calculada da entalpia de combustão do CH4 e as entalpias de formação de CO2 (g), H2O (g) e O2 (g) fornecidas na tabela.

15) Gab: C 16) Gab: D 17) Gab: B 18) Gab: B 19) Gab: C 20) Gab: E