RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS PROPOSTOS AULA 12 TURMA ANUAL

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1 RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS PROPOSTOS AULA 12 TURMA ANUAL 01. Item B Teremos em 100 g de água: mxilitol = 60,8 g msolução = 100,0 g+ 60,8 g= 160,8 g 160,8 g (solução) 60,8 g (xilitol) 8,04 g (solução) mxilitol mxilitol = 3,04 g mxilitol 3,04 nxilitol = nxilitol = = 0,02 mol Mxilitol 152 A entalpia de dissolução do xilitol é de 5,5 kcal/mol, então: 1 mol 5,5 kcal 0,02 mol E E= 0,11 kcal 02. Item E Pode-se aplicar a Lei de Hess para determinar o valor da variação de entalpia da reação citada. Sendo assim, fazse uma manipulação matemática das equações parciais para que, quando somadas, seja obtida a equação desejada. Observe: - 1 -

2 Fe(s) O3(s) Fe(s) + 3 / 2O2(g) 0 H =+ 824 kj / mol 2 Al(s) + 3 / 2O2(g) Al2O3(s) 0 H = 1676 kj / mol Observação: A primeira equação foi invertida, invertendo-se também o sinal do ΔH 0. Assim, valor da variação de entalpia de 2Al(s) + Fe2O3(s) 2Fe(s) + Al 2O3(s) é obtido pela somatória dos valores de ΔH 0 das equações acima: ΔH = = 852 kj/mol. 03. Item A 1 Cálculo das massas de metais a partir de suas densidades (lembrar que 1 cm 3 = 1 ml) Alumínio: 1 ml ,7 g 500 ml m Al m Al = 1350 g Ferro: 1 ml ,9 g 500 ml m Fe m Al = 3950 g Pela calorimetria, calcula-se o calor absorvido para um corpo usando-se a seguinte expressão: Q= m c ΔT Para o ferro, teremos: Q= ,46 1= 1817 J. Para o alumínio, teremos: Q= ,92 1= 1242 J

3 04. Item E 1 mol de sacarose = 342 g 342 g de sacarose kj 48 g de sacarose E E = + 790,9 kj mol O sinal positivo do resultado indica que a energia foi absorvida. 05. Item A As equações 2 e 3 se referem às entalpias de formação do gás carbônico e água, respectivamente. A reação que ocorre na ingestão da glicose é: C6H12O6 s + 6O2 g 6CO + 6H2 O(l) ( ) ( ) 2( g) Para calcular a variação de entalpia solicitada, usamos a definição: ΔΗ= ΔHPRODUTOS ΔHREAGENTES Cálculo: ΔΗ ( ) ( ) [ ] = 6x x = 2805 kj. 06. Item B De acordo com o diagrama, para a quebra de 2 mols de ligações H H são necessários 208 kcal, então: - 3 -

4 2 mol H H 1 mol H H EH H = 104 kcal 208 kcal EH H De acordo com o diagrama, para a quebra de quatro mols de ligações C H são necessários 362 kcal ( kcal kcal 18 kcal ), então: 4 mol C H 1 mol C H EC H = 90,5 kcal 362 kcal EC H 07. Item B - 4 -

5 Teremos: H H + ½ O=O H O H +(104,2) + ½(119,1) 2(110,6) = 57,45 kcal 08. Item A Fazendo: Q = quantidade de calor m = massa de chumbo c = calor específico do chumbo T = T final T inicial = variação de temperatura Teremos: Q = m x c x T 1300 = m.0,13 x (30 20) m = 1000 kg = 1,0 x 10 3 kg 09. Item B m (O 2 ) = 1200 kcal x 1g C 6 H 12 O 6 x 6 x 32 g O 2 = 320 g O 2 4 kcal 180g C 6 H 12 O Item B A reação desejada é MgO (s) + CO 2 (g) MgCO 3 (s). Sua montagem pode ser efetuada como abaixo. MgO(s) Mg(s) + 1/2 O 2 (g) H f = kj/mol CO 2 (g) C(s, grafita) + O 2 (g) H f = kj/mol Mg(s) + C(s, grafita) + 3/2 O 2 (g) MgCO 3 (s) H f = kj/mol MgO (s) + CO 2 (g) MgCO 3 (s) - 5 -

6 H = = kj/mol, sendo assim uma reação exotérmica. 11. Item C Para a reação C 12 H 22 O 11 (s) + 12O 2 (g) 12CO 2 (g) + 11H 2 O (l) H < 0 A entalpia de combustão da sacarose é H = 12 (-394) + 11 (-286) (-2222) = kj/mol. m (g) = 314 kj x 342 g C 12 H 22 O 11 = 19 g 5652 kj 12. Item B H = = KJ/mol 13. Item B Supondo que a gasolina custe R$ G por litro, o valor pago pela energia E (kj) no percurso seria V (R$) = R$ G x 1 L x 1,0 ml x 114 g x 1 mol C 8 H 18 x E kj L 1000 ml 0,70 g 1 mol C 8 H kj Supondo que o álcool custe R$ A por litro, o valor pago pela energia E (kj) no percurso seria V (R$) = R$ A x 1 L x 1,0 ml x 46 g x 1 mol C 2 H 6 O x E kj L 1000 ml 0,80 g 1 mol C 2 H 6 O 1200 kj Para que ocorra de maneira independente economicamente, a energia deverá ter o mesmo custo nos dois processos, então: G x 114 x E = A x 46 x E x 0,70 x x 0,80 x

7 A 0,67 ou 2/3 G 14. Item B I Falso. O valor de 2500 cal ou 2,5 kcal corresponde a uma dieta de 10,45 kj. II Falso. Três porções do produto II têm 150 kcal, enquanto que quatro porções do produto I apresentam 300 kcal. III Verdadeiro. Para uma mesma massa dos três produtos, há mais carboidratos na embalagem do produto III. 15. Item B A redução da hidrazina é representada por N 2 H 4 (l) + H 2 (g) 2 NH 3 (g). H = 2 (-46) (+50) = kj 16. Item B Energia presente na gordura E (kcal) = 250g leite x 39g gordura x 9,0 kcal = 87,75 kcal 1000g leite 1g gordura Energia presente na proteína E (kcal) = 250g leite x 32,5g proteína x 5,2 kcal = 42,25 kcal 1000g leite 1g proteína Energia presente no carboidrato E (kcal) = 250g leite x 46g lactose x 4,0 kcal = 46 kcal 1000g leite 1g lactose O total de energia armazenada no copo de leite é 176 kcal

8 17. Item C - 8 -

9 18. Item A [B] Teremos: H2 H1 = 395,0 ( 393,1) = 1,9 kj (liberação de energia). 19. Item B C 3 H 8 + 5O 2 3 CO 2 + 4H 2 O H = H P H R = 3(-94,1) + 4(-68,3) (24,8) = - 530,7 kcal/mol 20. Item A P 4 S 3 (s) + 8 O 2 (g) P 4 O 10 (s) + 3 SO 2 (g) H = H P H R = (-2940) + 3(-296,8) (-151) = ,4 kj/mol Logo, a energia liberada é de quase 3680 kj/mol de P 4 S 3 (220 g/mol). E(kJ) = 22g P 4 S 3 x 3680 kj = 368 kj 220g P 4 S Item C 2 H 2 (g) + O 2 (g) 2 H 2 O (g) H = H P H R = 2(+437) + (+494) + 4(-463) = kj/mol - 9 -

10 E(KJ) = 1000g H 2 (g) x -484 kj = x 10 3 kj 2 x 2g H 2 (g) 22. Item C CH 4 (g) + 2 Cl 2 (g) + 2 F 2 (g) CF 2 Cl 2 (g) + 2 HF (g) + 2 HCl (g) H = 4(+413) + 2(+239) + 2(+154) + 2(-485) + 2(-339) + 2(-565) + 2(-427) = kj/mol 23. Item [C] O valor máximo de oxigênio utilizado na combustão implica num maior valor de Δ H (calor liberado). CH 4(g) + 2 O 2(g) CO 2(g) + 2 H2O( l) ΔH= 802 kj/ mol 16 g 802 kj liberados 1 g E E= 50,125 kj 24. Item B Veículo a álcool E (kj) = 700 cm 3 x 0,80 g x 420 kcal = 3920 kcal 1 cm 3 60 g Veículo à gasolina V (cm 3 ) = 3920 kcal x 60 g x 1 cm 3 = 422 cm kcal 0,80 g 25. Item [B] Gráfico 1: Mostra que na dissociação do 2 CaCl a entalpia dos produtos é menor, indicando então uma liberação de calor para as vizinhanças, promovendo o aquecimento da água. Gráfico 2: Mostra que na dissociação do NH 4 NO 3 a entalpia dos produtos é maior, indicando então uma absorção de calor das vizinhanças, promovendo o resfriamento da água

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