QUÍMICA. 5g desse bio-óleo resultando em CO 2 (gasoso) e HO 2 (gasoso) é: Prof. Jorginho TERMOQUIMICA

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1 QUÍMICA Prof. Jorginho TRMOQUIMICA. (nem 05) O aproveitamento de resíduos florestais vem se tornando cada dia mais atrativo, pois eles são uma fonte renovável de energia. A figura representa a queima de um bio-óleo extraído do resíduo de madeira, sendo Δ H a variação de entalpia devido à queima de g desse bio-óleo, resultando em gás carbônico e água líquida, e Δ H, a variação de entalpia envolvida na conversão de g de água no estado gasoso para o estado líquido. A variação de entalpia, em kj, para a queima de 5g desse bio-óleo resultando em CO (gasoso) e HO (gasoso) é: a) 06. b) 94. c) 8. d),. e) 6,4.. (nem 0) Um dos problemas dos combustíveis que contêm carbono é que sua queima produz dióxido de carbono. Portanto, uma característica importante, ao se escolher um combustível, é o analisar seu calor de combustão ( h c ), definido como a energia liberada na queima completa de um mol de combustível no estado padrão. O quadro seguinte relaciona algumas substâncias que contêm carbono e seu o H c. Substância Fórmula o H c (kj/mol) benzeno CH 6 6( ) etanol CH5OH ( ) glicose C6H O 6 (s) metano CH 4 (g) octano CH 8 8 ( ) Neste contexto, qual dos combustíveis, quando queimado completamente, libera mais dióxido de carbono no ambiente pela mesma quantidade de energia produzida? a) Benzeno. b) Metano. c) Glicose. d) Octano. e) tanol. 3. (nem 00) O abastecimento de nossas necessidades energéticas futuras dependerá certamente do desenvolvimento de tecnologias para aproveitar a energia solar com maior eficiência. A energia solar é a maior fonte de energia mundial. Num dia ensolarado, por exemplo, aproximadamente kj de energia solar atinge cada metro quadrado da superfície terrestre por segundo. No entanto, o aproveitamento dessa energia é difícil porque ela é diluída (distribuída por uma área muito extensa) e oscila com o horário e as condições climáticas. O uso efetivo da energia solar depende de formas de estocar a energia coletada para uso posterior. BROWN, T. Química, a ciência central. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 005. Atualmente, uma das formas de se utilizar a energia solar tem sido armazená-la por meio de processos químicos endotérmicos que mais tarde podem ser revertidos para liberar calor. Considerando a reação: CH 4 (g) + H O(v) + calor CO(g) + 3H (g) e analisando-a como potencial mecanismo para o aproveitamento posterior da energia solar, concluise que se trata de uma estratégia a) insatisfatória, pois a reação apresentada não permite que a energia presente no meio externo seja absorvida pelo sistema para ser utilizada posteriormente. b) insatisfatória, uma vez que há formação de gases poluentes e com potencial poder explosivo, tornando-a uma reação perigosa e de difícil controle. c) insatisfatória, uma vez que há formação de gás CO que não possui conteúdo energético passível de ser aproveitado posteriormente e é considerado um gás poluente. d) satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com absorção de calor e promove a formação das substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para obtenção de energia e realização de trabalho útil. e) satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com liberação de calor havendo ainda a formação das substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para obtenção de energia e realização de trabalho útil.

2 4. (nem 00) No que tange à tecnologia de combustíveis alternativos, muitos especialistas em energia acreditam que os alcoóis vão crescer em importância em um futuro próximo. Realmente, alcoóis como metanol e etanol têm encontrado alguns nichos para uso doméstico como combustíveis há muitas décadas e, recentemente, vêm obtendo uma aceitação cada vez maior como aditivos, ou mesmo como substitutos para gasolina em veículos. Algumas das propriedades físicas desses combustíveis são mostradas no quadro seguinte. Álcool Metanol (CH 3 OH) tanol (CH 3 CH OH) Densidade a 5 C (g/ml) Calor de Combustão (kj/mol) 0,79 76,0 0,79 367,0 Dados: Massas molares em g/mol: H =,0; C =,0; O = 6,0. Considere que, em pequenos volumes, o custo de produção de ambos os alcoóis seja o mesmo. Dessa forma, do ponto de vista econômico, é mais vantajoso utilizar a) metanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente,7 kj de energia por litro de combustível queimado. b) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 9,7 kj de energia por litro de combustível queimado. c) metanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 7,9 MJ de energia por litro de combustível queimado. d) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 3,5 MJ de energia por litro de combustível queimado. e) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 33,7 MJ de energia por litro de combustível queimado. 5. (nem 009) Nas últimas décadas, o efeito estufa tem-se intensificado de maneira preocupante, sendo esse efeito muitas vezes atribuído à intensa liberação de CO durante a queima de combustíveis fósseis para geração de energia. O quadro traz as entalpias-padrão de combustão a 5 ºC (ΔH 0 5) do metano, do butano e do octano. composto massa ΔH 0 5 fórmula molar (kj/m molecular (g/mol) ol) metano CH butano C 4 H octano C 8 H À medida que aumenta a consciência sobre os impactos ambientais relacionados ao uso da energia, cresce a importância de se criar políticas de incentivo ao uso de combustíveis mais eficientes. Nesse sentido, considerando-se que o metano, o butano e o octano sejam representativos do gás natural, do gás liquefeito de petróleo (GLP) e da gasolina, respectivamente, então, a partir dos dados fornecidos, é possível concluir que, do ponto de vista da quantidade de calor obtido por mol de CO gerado, a ordem crescente desses três combustíveis é a) gasolina, GLP e gás natural. b) gás natural, gasolina e GLP. c) gasolina, gás natural e GLP. d) gás natural, GLP e gasolina. e) GLP, gás natural e gasolina. 6. (nem 000) Ainda hoje, é muito comum as pessoas utilizarem vasilhames de barro (moringas ou potes de cerâmica não esmaltada) para conservar água a uma temperatura menor do que a do ambiente. Isso ocorre porque: a) o barro isola a água do ambiente, mantendo-a sempre a uma temperatura menor que a dele, como se fosse isopor. b) o barro tem poder de "gelar" a água pela sua composição química. Na reação, a água perde calor. c) o barro é poroso, permitindo que a água passe através dele. Parte dessa água evapora, tomando calor da moringa e do restante da água, que são assim resfriadas. d) o barro é poroso, permitindo que a água se deposite na parte de fora da moringa. A água de fora sempre está a uma temperatura maior que a de dentro. e) a moringa é uma espécie de geladeira natural, liberando substâncias higroscópicas que diminuem naturalmente a temperatura da água. 7. (nem cancelado 009) Vários combustíveis alternativos estão sendo procurados para reduzir a demanda por combustíveis fósseis, cuja queima prejudica o meio ambiente devido à produção de dióxido de carbono (massa molar igual a 44 g mol ). Três dos mais promissores combustíveis alternativos são o hidrogênio, o etanol e o metano. A queima de mol de cada um desses combustíveis libera uma determinada quantidade de calor, que estão apresentadas na tabela a seguir. Combustível Massa molar (g mol ) Calor liberado na queima (kj mol ) H 70 CH C H 5 OH Considere que foram queimadas massas, independentemente, desses três combustíveis, de forma tal que em cada queima foram liberados 5400 kj. O combustível mais econômico, ou seja, o que teve a menor massa consumida, e o combustível mais poluente, que é aquele que produziu a maior massa de dióxido de carbono

3 (massa molar igual a 44 g mol ), foram, respectivamente, a) o etanol, que teve apenas 46 g de massa consumida, e o metano, que produziu 900 g de CO. b) o hidrogênio, que teve apenas 40 g de massa consumida, e o etanol, que produziu 35 g de CO. c) o hidrogênio, que teve apenas 0 g de massa consumida, e o metano, que produziu 64 g de CO. d) o etanol, que teve apenas 96 g de massa consumida, e o metano, que produziu 76 g de CO. e) o hidrogênio, que teve apenas g de massa consumida, e o etanol, que produziu 350 g de CO. 8. (nem PPL 05) O urânio é um elemento cujos átomos contêm 9 prótons, 9 elétrons e entre 35 e 48 nêutrons. O isótopo de urânio 35 U é utilizado como combustível em usinas nucleares, onde, ao ser bombardeado por nêutrons, sofre fissão de seu núcleo e libera uma grande 0 quantidade de energia (,35 0 kj mol). O isótopo 35 U ocorre naturalmente em minérios de urânio, com concentração de apenas 0,7%. Para ser utilizado na geração de energia nuclear, o minério é submetido a um processo de enriquecimento, visando aumentar a concentração do isótopo 35 U para, aproximadamente, 3% nas pastilhas. m décadas anteriores, houve um movimento mundial para aumentar a geração de energia nuclear buscando substituir, parcialmente, a geração de energia elétrica a partir da queima do carvão, o que diminui a emissão atmosférica de CO (gás com massa molar igual a 44 g mol). A queima do carvão é representada pela equação química: C(s) O (g) CO (g) H 400 kj mol Substância Fórmula ntalpia de combustão ( kj mol ) Acetileno CH 98 tano CH tanol CH5OH 366 Hidrogênio H 4 Metanol CH3OH 558 Levando-se em conta somente o aspecto energético, a substância mais eficiente para a obtenção de energia, na combustão de kg de combustível, é o a) etano. b) etanol. c) metanol. d) acetileno. e) hidrogênio. 0. (Unesp 0) Diariamente podemos observar que reações químicas e fenômenos físicos implicam em variações de energia. Analise cada um dos seguintes processos, sob pressão atmosférica. I. A combustão completa do metano CH4 produzindo CO e HO. II. III. O derretimento de um iceberg. O impacto de um tijolo no solo ao cair de uma altura h. m relação aos processos analisados, pode-se afirmar que: a) I é exotérmico, II e III são endotérmicos. b) I e III são exotérmicos e II é endotérmico. c) I e II são exotérmicos e III é endotérmico. d) I, II e III são exotérmicos. e) I, II e III são endotérmicos. Qual é a massa de CO, em toneladas, que deixa de ser liberada na atmosfera, para cada 00 g de pastilhas de urânio enriquecido utilizadas em substituição ao carvão como fonte de energia? a),0 b) 7,70 c) 9,00 d) 33,0 e) (nem PPL 04) A escolha de uma determinada substância para ser utilizada como combustível passa pela análise da poluição que ela causa ao ambiente e pela quantidade de energia liberada em sua combustão completa. O quadro apresenta a entalpia de combustão de algumas substâncias. As massas molares dos elementos H, C e O são, respectivamente, iguais a g mol, g mol e 6g mol.. (Fuvest 06) O biogás pode substituir a gasolina na geração de energia. Sabe-se que 60%, em volume, do biogás são constituídos de metano, cuja combustão completa libera cerca de 900 kj / mol. Uma usina produtora gera.000 litros de biogás por dia. Para produzir a mesma quantidade de energia liberada pela queima de todo o metano contido nesse volume de biogás, será necessária a seguinte quantidade aproximada (em litros) de gasolina: Note e adote: Volume molar nas condições de produção de biogás: 4 L / mol; energia liberada na combustão completa da 4 gasolina: 4,5 0 kj / L. a) 0,7 b),0 c),7 d) 3,3 e) 4,5 3

4 . (Ufrgs 06) Com base no seguinte quadro de entalpias de ligação, assinale a alternativa que apresenta o valor da entalpia de formação da água gasosa. a) b) c) d) e) Ligação ntalpia H O 464 H H 436 O O 498 O O kj mol 34 kj mol 43 kj mol 58 kj mol.53 kj mol (kj mol ) 3. (Cefet MG 05) Para diminuir o efeito estufa causado pelo CO, emitido pela queima de combustíveis automotivos, emprega-se um combustível que produza menor quantidade de CO por kg de combustível queimado, considerando-se a quantidade de energia liberada. No Brasil, utilizasse principalmente a gasolina (octano) e o etanol, cujas entalpias de combustão encontram-se relacionadas na tabela seguinte. Composto o H c(kj mo ) etanol 370 gasolina 5464 A análise dessas informações permite concluir que a(o) libera mais energia por mol de gás carbônico produzido, sendo que o valor encontrado é de kj mo. Os termos que completam, corretamente, as lacunas são a) etanol, 685. b) etanol, 370. c) gasolina, 683. d) gasolina, 685. e) gasolina, (Uepa 05) O hidróxido de magnésio, base do medicamento vendido comercialmente como Leite de Magnésia, pode ser usado como antiácido e laxante. Dadas as reações abaixo: I. Mg (s) O(g) MgO (s) H.03,6 kj II. Mg(OH) (s) MgO(s) H O ( ) H 37,kJ III. H(g) O(g) H O ( ) H 57,7 kj ntão, o valor da entalpia de formação do hidróxido de magnésio, de acordo com a reação Mg(s) H(g) O(g) Mg(OH) (s), é: a).849,5 kj b).849,5 kj c).738, kj d) 94,75 kj e) 94,75 kj 5. (Udesc 05) Previsões acerca da diminuição da oferta de combustíveis fósseis impulsionam o desenvolvimento de combustíveis alternativos de fácil obtenção, que liberam grande quantidade de energia por grama de material, conhecido como densidade energética, e cujos produtos contribuem para a redução do impacto ambiental. Combustível hidrogênio, H (g) propano, CH 3 8(g) metano, CH 4(g) etanol, CH5 OH ( ) ntalpia de combustão H reação (kj / mol) 4,83.043,5 80,30.368,00 Com relação à tabela e às informações, analise as proposições. I. O combustível com maior densidade energética é o hidrogênio, cuja combustão libera água. II. O combustível com maior densidade energética é o propano, cuja combustão libera dióxido de carbono e água. III. O etanol tem densidade energética maior que o metano e hidrogênio, tornando-se mais vantajoso, sendo que sua queima libera dióxido de carbono e água. IV. O etanol tem a menor densidade energética, no entanto, é de grande interesse comercial e ambiental, pois é derivado de biomassa disponível no Brasil e sua combustão libera somente água. V. Somente hidrogênio e metano não são combustíveis fósseis, o que justifica a menor densidade energética destas substâncias, quando comparados aos demais combustíveis da tabela. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. b) Somente a afirmativa I é verdadeira. c) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas IV e V são verdadeiras. e) Somente a afirmativa V é verdadeira. 4

5 6. (Cefet MG 05) m março de 05, a % de etanol na gasolina comercial subiu de 5 para 7v v. Algumas informações relevantes sobre as principais substâncias que constituem esses dois combustíveis são apresentadas no quadro seguinte. Combustíveis Fórmulas Moleculares Massas Molares (g mol ) o ΔH c (kj mol ) etanol CH6O gasolina CH A eficiência de um combustível em relação a outro pode ser determinada comparando-se os valores de energia produzida por massa dos mesmos. Considerando a densidade do etanol igual à da gasolina e levando-se em conta somente o calor de combustão dos compostos, a eficiência do etanol em relação à gasolina comercial, após o aumento da quantidade de álcool, é, em %, igual a a) 30. b) 45. c) 50. d) 60. e) (Pucrs 05) O isoctano líquido (C8H 8) e o gás hidrogênio são importantes combustíveis. O primeiro está presente na gasolina; o segundo, na propulsão de foguetes. As entalpias aproximadas de formação do gás carbônico, do vapor de água e do isoctano líquido (C8H 8) são, respectivamente, 393, 4 e 59 kj / mol. A partir desses dados, o calor liberado na combustão de kg de hidrogênio gasoso é, aproximadamente, vezes maior do que o calor liberado na combustão de kg de isoctano líquido. a) 0,4 b) 0,9 c),7 d) 33,0 e) 53, 8. (Pucpr 05) Um automóvel cujo consumo de etanol é de 0 Km / L de combustível roda em a) b) c) torno de 00 Km por semana. O calor liberado pela combustão completa do etanol consumido em um período de 4 semanas é de, aproximadamente: Dados: Calor de formação (KJ / mol) CH5 OH( ) 78; H O( ) 86; CO (g) 394. Densidade do etanol 0,8 Kg / L 5,9 0 KJ. 5,8 0 KJ. 5 9,5 0 KJ. d) e) 5 5,6 0 KJ. 4 3,8 0 KJ. 9. (Ufjf-pism 05) Os melhores combustíveis para uso em foguetes são aqueles que, na menor massa possível, liberam a maior quantidade de energia na sua queima para propelir o voo. O quadro abaixo mostra alguns combustíveis e suas entalpias de combustão. Combustível Metanol tanol Benzeno Octano Fórmula molecular CH4O CH6O CH 6 6 CH 8 8 Hcombustão kj mol Com base nessas informações, é CORRTO afirmar que o melhor combustível para ser utilizado em foguetes é o: a) metanol, porque é um álcool de baixa massa molar. b) etanol, porque é um combustível potente. c) octano, porque apresenta o maior valor de entalpia de combustão por grama de combustível. d) octano, porque é o combustível com maior massa molar. e) benzeno, porque tem massa e H combustão intermediários. 0. (Upe 04) Um grupo de pesquisa da Universidade de Michigan, nos stados Unidos, usou um tipo de fungo e de bactéria para produzir isobutanol. Segundo os pesquisadores, esse biocombustível teria maior compatibilidade com a gasolina que o etanol. (Disponível em: Adaptado.) A tabela a seguir apresenta o calor-padrão de formação da água. Considere que os combustíveis apresentam a mesma densidade. 0 Substância Δ H f kj / mol Água líquida HO 86 tanol CH6O 368 Gás carbônico 394 Gasolina CH Δ H 0 f dos combustíveis citados, do gás carbônico e 5

6 Isobutanol C4H0 O 335 Dados: Massas atômicas (em u): H = ; C = ; O = 6 São feitas três afirmativas sobre a utilização desses biocombustíveis. Analise-as. I. Na queima completa de massas iguais, o isobutanol libera mais energia que o etanol. II. A maior compatibilidade do isobutanol com a gasolina se deve a sua menor polaridade comparada ao etanol. III. Uma das desvantagens do uso do isobutanol adicionado à gasolina reside no fato de ele ser mais miscível com a água, quando comparado ao etanol, aumentando o risco de adulteração. stá CORRTO, apenas, o que se afirma em a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) II e III. Resposta da questão : [C] GABARITO A partir da análise do diagrama, vem: Bio óleo O(g) CO(g) H O( ) H 8,8 kj / g CO (g) H O(g) CO(g) H O( ) H,4 kj / g Invertendo a segunda equação e aplicando a Lei de Hess, teremos: Bio óleo O(g) CO(g) ( ) HO H CO(g) HO ( ) (g) (g) 8,8 kj / g CO H O H,4 kj / g Global (g) (g) (g) Bio óleo O CO H O H H H H 8,8,4 6,4 kj / g g 6,4 kj (liberados) 5g 5 ( 6,4) kj (liberados) 8,0 kj Variação de entalpia 8,0 kj Resposta da questão : [C] Reações de combustão: 5 C 6H6 O 6CO 3HO hc 368 kj C H OH 3O CO 3H O h 368 kj 5 C C H O 6O 6CO 6H O h 808 kj 6 6 C CH O CO H O h 890 kj 4 C 5 C 8H8 O 8CO 9HO hc 547 kj Para uma mesma quantidade de energia liberada (000 kj), teremos; 6

7 C 6H6 5 O 6CO 3HO hc 368 kj 6 mols 368 kj (liberados) x,84 mol x mols 000 kj (liberados) C H OH 3O CO 3H O h 368 kj 5 C mols 368 kj (liberados) y mols 000 kj (liberados) y,46 mol C H O 6O 6CO 6H O h 808 kj 6 6 C 6 mols 808 kj (liberados) z mols 000 kj (liberados) z,4 mol CH O CO H O h 890 kj 4 C mols 890 kj (liberados) t mols 000 kj (liberados) t, mol C 8H8 5 O 8CO 9HO hc 547 kj 8 mols 547 kj (liberados) w mols 000 kj (liberados) w,46 mol Conclusão: Para uma mesma quantidade de energia liberada (000 kj) a glicose libera maior quantidade de CO. Resposta da questão 3: [D] Considerando a reação: CH 4 (g) + H O(v) + calor CO(g) + 3H (g) (reação endotérmica) analisando-a como potencial mecanismo para o aproveitamento posterior da energia solar, conclui-se que se trata de uma estratégia satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com absorção de calor e promove a formação das substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para obtenção de energia e realização de trabalho útil. Resposta da questão 4: [D] Cálculo da energia liberada por litro de metanol: Massa molar do metanol = 3 g.mol - L metanol 790 g 3 g (metanol) 76 kj 790 g (metanol) = 793, kj = 7,9 MJ Cálculo da energia liberada por litro de etanol: Massa molar do etanol = 46 g.mol - L etanol 790 g 46 g (etanol) 367 kj 790 g (etanol) = 3476,7 kj = 3,5 MJ É mais vantajoso usar o etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 3,5 MJ de energia por litro de combustível queimado. 7

8 Resposta da questão 5: [A] De acordo com a tabela: composto fórmula molecular massa molar (g/mol) ΔH 0 5 (kj/mol) metano CH butano C 4 H octano C 8 H Teremos: CH 4 + O CO + H O H = kj/mol C 4 H 0 + 6,5O 4CO + 5H O H = kj/mol C 8 H 8 +,5O 8CO + 9H O H = kj/mol Como a comparação deve ser feita para mol de CO liberado por cada combustível devemos dividir a segunda equação por dois e a terceira por oito e então comparar os respectivos novos H obtidos: CH 4 + O CO + H O H = 890 kj/mol 3 5 C4H0 O CO HO H = - 79,5 kj/mol C8H8 O CO HO H = - 683,875 kj/mol Lembrando que o sinal negativo significa energia liberada, a ordem crescente de liberação será: 683,875 kj < 79,5 kj < 890 kj Ou seja, gasolina, GLP e gás natural. Resposta da questão 6: [C] O barro é poroso, permitindo que a água passe através dele. Parte dessa água evapora ( H O( ) calor H O (v) ), absorvendo calor da moringa e do restante da água, que são assim resfriadas. Resposta da questão 7: [B] Teremos: H + ½ O H O H = 70 kj Multiplicando por 0, vem: 0H + 0 O 0H O H = 5400 kj 0 mols de H = 0 x g = 40 g de hidrogênio consumidos. CH 4 + O CO + H O H = 900 kj Multiplicando por 6, vem: 6CH 4 + O 6CO + H O H = 5400 kj Foram produzidos 6 mols de CO = 6 x 44 g = 64 g. C H 5 OH + 3O CO + 3H O H = 350 kj Multiplicando por 4, vem: 4C H 5 OH + O 8CO + H O H = 5400 kj Foram produzidos 8 mols de CO = 8 x 44 g = 35 g. 8

9 Resposta da questão 8: [D] 00 g de pastilhas de urânio têm 3% de U 35. Resposta da questão 9: [] mu 35 0,03 00 g 3,0 g 0 35 g de U 35,35 0 kj 3,0 g g de U ,0 0 kj MCO 44 g / mol C(s) O (g) CO (g) H 400 kj mol 44 g 400 kj liberados 8 mco 3,0 0 kj liberados 8 6 mco 0,33 0 g 33,0 0 g mco 33,0 t Substância Fórmula nergia 98 kj / mol de CH CH 6 g / mol Acetileno CH 98 kj / mol de CH 6 g / mol tano CH 6 tanol CH5OH Hidrogênio H Metanol CH3OH Para 000 g ( kg) : kj 558 kj / mol de C H C H 6 30 g / mol kj / mol de C H 30 g / mol Para 000 g ( kg) : kj 366 kj / mol de C H C H OH 5 46 g / mol 366 kj / mol de C H 46 g / mol Para 000 g ( kg) : kj H 4 kj / mol de C H g / mol 4 kj / mol de C H g / mol Para 000 g ( kg) :.000 kj 558 kj / mol de C H CH O 3 3 g / mol 558 kj / mol de C H 3 g / mol Para 000 g ( kg) : kj 49,93 kj / g 5,933 kj / g 9,696 kj / g kj / g 8 kj / g Conclusão: a substância mais eficiente para a obtenção de energia, na combustão de kg (.000 g) de combustível, é o hidrogênio (.000 kj). Resposta da questão 0: [B] I. Combustão completa do metano: CH4 O H O CO calor, processo exotérmico. II. O derretimento de um iceberg: H O(s) calor H O ( ), processo endotérmico. III. Parte da energia cinética é transformada em calor, portanto, processo exotérmico.

10 Resposta da questão : [B] Sabe-se que 60%, em volume, do biogás são constituídos de metano, como são gerados.000 L de biogás por dia, vem: 60 Vme tano.000 L.00 L 00 V n molar do me tano.00 L me tano 4 L mol 4 L mol 50 mols mol de me tano 900kJ 50 mols de me tano me tano kj 4,5 0 kj me tano nergia liberada na combustão completa da gasolina = 4 4 4,5 0 kj / L. Conclusão: L de gasolina gera a mesma quantidade de energia do metano presente no biogás. Resposta da questão : [A] Cálculo da entalpia de formação da água gasosa: H O HO H H H O H 436 kj O O 464 kj 0,5 498 kj Resposta da questão 3: [A] ΔH 436 0, kj ΔH 43 kj mol Para o etanol: CH5 OH 3O CO 3H O mol de etanol forma mols de CO se: mol de CO mol de CO x libera 370kJ libera x 685kJ / mol de CO Para a gasolina: C8H 5 8 O 8CO 9H O mol de gasolina forma 8 mols de CO se: 8 mol de CO libera 5464 kj mol de CO libera x x 683kJ / mol de CO Assim, a alternativa [A] que completa a frase corretamente. Resposta da questão 4: [D] Pela Lei de Hess, teremos: Mg(s) O(g) Mg O (s) ΔH.03,6 kj Mg O (s) H O (g) (g) ( ) Mg(OH) ΔH ( 37,) kj (s) H O H O ( ) ΔH 57,7 kj Mg(s) H(g) O(g) Mg(OH) (s) ΔH ΔH ΔH ΔH 3 ΔH.03,6 ( 37,) 57,7 ΔH.849,5 / ΔH 94,75 KJ 0

11 Resposta da questão 5: [B] O combustível com maior densidade energética é o hidrogênio, cuja combustão libera água. H (g) O (g) HO( ) ΔH 4,83 kj/mol g 4,83 kj liberados g 0,95 kj liberados C H (g) 5O (g) 3CO (g) 4H O( ) ΔH.043,5 kj/mol g.043,5 kj liberados g 46,435 kj liberados CH (g) O (g) CO (g) H O( ) ΔH 80,30 kj/ mol 4 6 g 80,30 kj liberados g 50,44 kj liberados C H O(g) 3O (g) CO (g) 3H O( ) ΔH.368,00 kj/mol 6 46 g.368,00 kj liberados g 9,739 kj liberados Resposta da questão 6: [] V: volume total da gasolina comercial m d m d V V Antes da adição de etanol: Depois da adição de etanol: 5 v / v : 0,5 V (etanol); 0,75 V (gasolina) 7 v / v : 0,7 V (etanol); 0,73 V (gasolina) Variação de massa no etanol = 0,7 d V 0,5 d V 0,0 d V Variação da massa de gasolina (substituição por etanol) = 0,73 d V 0,75 d V 0,0 d V mol de CH6O 46 g 46 g 380 kj liberados 0,0 d V g e tanol 0,6 d V kj e tanol mol de C H 5700 kj liberados g 5700 kj liberados 0,0 d V g gasolina,0 d V kj gasolina,0 0,6 0,4 d V kj e tanol que substituiu a gasolina 0,6 d V kj 00 % (etanol) 0,4 d V kj p (etanol na gasolina comercial) p 66,67 % 67 %

12 Resposta da questão 7: [C] Teremos: 0 f ΔH (água) 4 kj/ mol H 0,5O H O ΔH 4 kj/ mol g 4 kj (liberados) 000g.000 kj C H,5O 8CO 9H O kj,5 0 kj kj 9 4 kj ΔH H H produtos reagentes ΔH [8 393 kj 9 4 kj] [ 59 kj 0] ΔH kj C H,5O 8CO 9H O ΔH kj g kj (liberados) 000 g ' ' 44.4,8 kj.000,74,7 ' 44.4,8 Resposta da questão 8: [C] CH5OH 3O CO 3HO ΔH Hp Hr ΔH [( 394) 3( 86)] [ 78] ΔH ΔH 368 kj/mol 4 semanas 0km / L 400km m d 0,8 40 m V m 3kg 40L de combustível mol de etanol 46g x 3000g x 695,65mol mol 368 kj 695,65 y y 5 9,5 0 kj

13 Resposta da questão 9: [C] 3g ( mol de CH4O) g de me tanol x,69 kj / g de me tanol x 76 kj 46g ( mol de C H O) 6 g de e tanol y 9,74 kj / g de e tanol y.368 kj 78g ( mol de C H ) 6 6 g de benzeno w 4,9 kj / g de benzeno 3.68 kj w 4g ( mol de C H ) 5.47 kj x 8 8 g de oc tano 47,99 kj / g de oc tano Assim, o melhor combustível para uso em foguetes será o octano, pois apresenta a maior entalpia de combustão por grama de combustível. Resposta da questão 0: [D] [I] Correta. Para massas iguais, o isobutanol irá liberar maior quantidade de energia, pois irá possuir maior quantidade de mol para o mesmo composto. [II] Correta. z O aumento da cadeia carbônica faz com que diminua a polaridade da molécula, fazendo, portanto, com que o isobutanol seja menos solúvel em água que o etanol. [III] Incorreta. Como justificado anteriormente o etanol possui maior miscibilidade na água que o isobutanol, devido ao tamanho da sua cadeia carbônica. 3