Prof. Giacometto. Lista de Exercícios TERMOQUÍMICA: PLUS

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1 Prof. Giacometto Lista de Exercícios TERMOQUÍMICA: PLUS 01) (FUVEST SP) Em uma reação de síntese, induzida por luz vermelha de frequência f igual a 14 4,3 10 Hz, ocorreu a formação de 180 g de glicose. Determine a) o número N de mols de glicose produzido na reação; b) a energia E de um fóton de luz vermelha; c) o número mínimo n de fótons de luz vermelha necessário para a produção de 180 g de glicose; d) o volume V de oxigênio produzido na reação (CNTP). Note e adote: 6H2O + 6CO2 + energia C6H12O 6 + 6O 2; Massas molares: H (1g/mol), C (12g/mol), O (16g/mol); Energia do fóton: E = h f; Constante de 34 Planck: h = 6,6 10 J s; Nessa reação são necessários 2800 kj de energia para a formação de um mol de glicose; 1 mol de gás ocupa 22,4 L (CNTP Condições Normais de Temperatura e Pressão). 02) (UEL PR) A tabela, a seguir, mostra as entalpias padrão de formação Δ H o f a 25 C. 03) (UNIFESP SP) A explosão da nitroglicerina, C 3 H 5 (NO 3 ) 3, explosivo presente na dinamite, ocorre segundo a reação: ( ) ( l) ( ) + ( ) + ( ) + ( ) 4C3H5 NO3 12CO 3 2 g 10H 2O g 6N2 g O2 g São fornecidas as seguintes informações: Entalpia de formação de CO 2 gasoso 400 kj.mol 1 Entalpia de formação de H 2 O gasoso 240 kj.mol 1 Entalpia de formação de C 3 H 5 (NO 3 ) 3 líquido 365 kj.mol 1 Volume molar de gás ideal a 0 C e 1 atm de pressão 22,4 L Considerando que ocorra a explosão de 1 mol de nitroglicerina e que a reação da explosão seja completa, calcule: a) o volume de gases, medido nas condições normais de pressão e temperatura. b) a entalpia da reação, expressa em kj.mol 1. 04) (FUVEST SP) A partir de considerações teóricas, foi feita uma estimativa do poder calorífico (isto é, da quantidade de calor liberada na combustão completa de 1 kg de combustível) de grande número de hidrocarbonetos. Dessa maneira, foi obtido o seguinte gráfico de valores teóricos: Substância Fórmula Δ H o f kj mol Metanol CH3OH( l ) 238,6 Etanol C2H5OH( l ) 277,7 Gás carbônico CO 2( g) 393,5 Água H2O ( v) 241,8 O metanol já foi usado como combustível na fórmula Indy, com o inconveniente de produzir chama incolor e ser muito tóxico. Atualmente, utiliza-se etanol, proveniente da fermentação do caldo na cana-de-açúcar, o mesmo utilizado em automóveis no Brasil. a) Compare a quantidade de energia liberada (kj) pela combustão de 1,00g de metanol com a produzida por 1,00g de etanol. Justifique sua resposta. b) Se um automóvel da fórmula Indy gastar 5 litros de etanol (d=0,80g/ml) por volta em um determinado circuito, calcule a energia liberada (kj) pelo seu motor em cada volta. Com base no gráfico, um hidrocarboneto que libera kcal/kg em sua combustão completa pode ser representado pela fórmula Dados: Massas molares (g/mol), C=12,0; H=1,00. a) CH 4 d) C 5 H 8 b) C 2 H 4 e) C 6 H 6 c) C 4 H 10 1

2 05) (UPE PE) Um dos contaminantes do petróleo e do gás natural brutos é o H 2 S. O gás sulfídrico é originário de processos geológicos, baseados em diversos mecanismos físico-químicos ou microbiológicos, os quais necessitam de: uma fonte de enxofre, por exemplo, íons sulfato; um mediador, como as bactérias ou as elevadas temperaturas de subsuperfície, e um agente catalisador cuja presença alterará a velocidade da reação de oxiredução da matéria-orgânica. Um dos processos tecnológicos para a remoção do H 2 S no petróleo se baseia na sua reação com o oxigênio, conforme indicado na equação (I). ( ) + ( ) ( ) + ( l ) ( ) 2 H2S g O2 g 2 S s 2 H2O l No entanto, com base na premissa econômica, é comum o lançamento contínuo de baixos teores de H 2 S diretamente na atmosfera, sem tratamento que acabam reagindo na atmosfera e retornando ao ambiente sob forma de SO 2, conforme mostra a equação II, indicada a seguir: 06) (ITA SP) Considere a reação de combustão do composto X, de massa molar igual a 27,7 g.mol 1, representada pela seguinte equação química balanceada: Δ c X(g) + 3O (g) Y(s) + 3H O(g); H = 2035 kj mol Calcule o valor numérico, em kj, da quantidade de calor liberado na combustão de: a) 3 1,0 10 g de X 2 b) 1,0 10 mol de X 22 c) 2,6 10 moléculas de X d) uma mistura de 10,0 g de X e 10,0g de O 2. ( ) + ( ) ( ) + ( l ) ( ) H2S g O3 g SO2 g H2O II Mainier, F. B.; Rocha, A.A. H 2 S: novas rotas de remoção química e recuperação de enxofre. 2º Congresso Brasileiro de P&D em Petróleo & Gás (Adaptado) 2 ( ) + 2 ( ) 2 ( ) + 2 ( l) = 3 S( s) + 2 H2O ( l) 2 H2S( g) + SO2 ( g) H = kj A seguir, são apresentadas quatro afirmativas associadas à contaminação do petróleo e do gás natural brutos com o H 2 S. I. O tipo de processamento dado ao petróleo e ao gás natural pode contribuir para a formação da chuva ácida. II. A oxidação do H 2 S com agentes oxidantes, como oxigênio, no tratamento do petróleo é um dos principais fatores que tem comprometido a existência da camada de ozônio. III. O sulfato de cálcio (CaSO 4 ) e/ou o sulfato de bário (BaSO 4 ), presente(s) em sedimentos marinhos, serve(m) como fonte natural de 2 SO4 para os mecanismos de geração de H 2 S que se misturam ao petróleo. IV. Quando 16 kg de enxofre são produzidos, de acordo com a equação I, a variação de entalpia para a reação e a quantidade de calor produzido no tratamento oxidativo do H 2 S com o oxigênio são, respectivamente, Dados: 2 H S g 3 O g 2 SO s 2 H O H 1124 kj 5 H = 530 kj e 1,3 x 10 kj. Considerando as informações contidas no texto e o conhecimento acerca das temáticas envolvidas, está CORRETO apenas o que se afirma em a) I e II. b) II e III. c) III e IV. d) I, III e IV. e) II, III e IV. 2

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