Química II - 2º Exame A 7 de Julho de 2017

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1 Química II - 2º Eame A 7 de Julho de 2017 Nome nº MEQ MEBiol Sala Duração eame: 3h Responder às perguntas 1 a 5 na folha do enunciado TOTAL. 1A. Classifique como verdadeiras () ou falsas () as afirmações seguintes: Processos endotérmicos podem não ser espontâneos A epansão de um gás real de altas pressões para baias pressões, conduz a uma diminuição da temperatura. Nestas condições H<0 e S<0 Para um sistema químico r G o e r G são iguais, se o sistema está em equilíbrio A adição de um catalisador a uma reacção aumenta o número de colisões entre os reagentes e, por isso, aumenta a velocidade da reacção. Numa equação de velocidades as ordens de reacção parciais são determinadas eperimentalmente Para uma dada equação de velocidades v = k[a][b] pode concluir-se que a reacção química respectiva pode ocorrer num único passo elementar Cada resp. certa: + 0,2 valores; cada resp. errada: 0,2 valores 2A. A constante de produto de solubilidade do AgCl a 25 C é 1, Determine r G 0 a esta temperatura para a reacção seguinte: Ag + (aq) + Cl (aq) AgCl (s) R = 8,3145 J/mol.K 56 J/mol 56 kj/mol 56 kj/mol certa: + 0,9 valores errada: 0,3 valores Química II 7 de Julho º eame A 1

2 3A. Para uma determinada reação química a energia de activação da recção directa é +155 kj e da recção inversa é +117 kj. Qual a variação global de energia da reacção directa? 272 kj 38 kj + 38 kj kj kj certa: + 0,9 valores errada: 0,2 valores 4A. O f H do metanol líquido a 298,15 K é 238,4 kj/mol. Considere as opções seguintes e escolha a afirmação correcta a) pode dizer-se que não está entalpicamente estabilizado b) pode dizer-se que é termodinâmicamente estável face aos seus elementos constituintes c) não há informação para avaliar a estabilidade termodinâmica : c) certa: + 0,6 valores errada: 0,2 valores 5A. A reacção de NO e O 2 produz NO 2. A reacção é de 2ª segunda ordem em NO e de 1ª ordem de O 2. A constante de velocidade a uma dada temperatura é 7,410 2 M -2 s -1. Qual é a velocidade da reacção quando a concentração inicial de NO e O 2 são 0,030M e 0,025 M respectivamente? 10-2 M/s 0,56 M/s 1,1 M/s 10 5 M/s 10 7 M/s certa: + 0,9 valores errada: 0,3 valores Química II 7 de Julho º eame A 2

3 Responda às perguntas 7 a 14 em folhas de teste NOTA: No fim do enunciado encontra todos os dados necessários à resolução dos problemas 7A. O carbonato de cálcio é o principal componente do mármore. Por aquecimento verifica-se a formação de CaO sólido e CO 2 gasoso. a) Escreva a equação química que traduz a reação referida. b) Qual a gama de temperaturas em que a reação é espontânea? c) Sem cálculos, qual seria o sinal previsível para a variação de entropia desta reacção? d) Desenhe um gráfico de r G 0 em função de T. Cotação: a)0,2; b)1,0; c)0,2; d)1,0 a) CaCO 3 (s) CaO (s) + CO 2 (g) b) r G 0 = + 131,38 kj r H 0 = + 179,0 kj r S 0 = + 160,2 J/K r G 0 = r H 0 T r S 0 r G 0 = 0 T = 1117,4 K. A reacção é espontânea para temperaturas superiores a 1117,4 K, uma vez que nesta gama de temperaturas r G 0 < 0 c) Uma vez que há a formação de produtos gasosos, a entropia da reação é positiva d) Química II 7 de Julho º eame A 3

4 8A. Considere o seguinte perfil reaccional e copie-o para a sua folha de teste, a) Quantos passos reaccionais tem a reacção? No desenho indique: b) H de cada passo e classifique-os como eotérmico ou endotérmico c) Ea de cada passo d) H da reacção global. A reacção é entotérmica ou eotérmica? e) Identifique o passo determinante da velocidade da reacção f) Ea da reacção global, no sentido directo e Ea da reacção global, no sentido inverso. Cotação: a)0,4; b)0,4; c)0,4; d)0,4; e)0,3; f)0,4 Química II 7 de Julho º eame A 4

5 9A. Para cada uma das afirmações indique se é verdadeira ou falsa e reescreva a(s) falsa(s) de modo a que fiquem verdadeira(s). Para uma determinada reacção química a) O passo com maior energia de activação é o passo mais lento do mecanismo. b) É possível alterar a constante de velocidade, variando a temperatura. c) Para uma determinada energia de activação, a velocidade mantém-se constante. d) Uma reacção que tem uma ordem global 3, pode envolver um só passo. Cotação a)0,2; b)0,2; c)0,2; d)0,2 a) verdade b) verdade c) falso. No decorrer da reacção,a concentração dos reagentes diminui e a velocidade diminui. d) verdadeiro. É possível ter um mecanismo de ordem global 3 com um só passo, se o passo lento for termolecular Dados: R = 8,314 J/K.mol f G 0 (CaCO 3,s) = 1129,16 kj/mol f G 0 (CaO,s) = 603,42 kj/mol f G 0 (CO 2,g) = 394,36 kj/mol f H 0 (CaCO 3,s) = 1207,6 kj/mol f H 0 (CaO,s) = 635,09 kj/mol f H 0 (CO 2,g) = 393,51 kj/mol S 0 (CaCO 3,s) = 91,7 J/K.mol S 0 (CaO,s) = 38,2 J/K.mol S 0 (CO 2,g) = 213,74 J/K.mol Química II 7 de Julho º eame A 5