Nome Nº Ano Ensino Turma 3 EM Disciplina Professores Natureza Trimestre/Ano Data da entrega Valor Química Eliana Ap de revisão/férias 2º/2017 04/08/2017 0,25 Introdução: Querido(a) aluno(a), Este material foi elaborado para que você tenha a oportunidade de revisar os assuntos que serão avaliados na prova trimestral de agosto. Siga as orientações de estudo e refaça as questões trabalhadas em sala de aula e no material didático. As questões complementares presentes nesse documento deverão ser entregues na data indicada, pois elas serão avaliadas e farão parte da sua nota de 2º trim. Conteúdos/Temas Indicações no material didático Termoquimica Livro adotado Energia de ligação Anotações e exercícios do caderno A1 Orientações para estudo Estabeleça um local agradável e adequado para estudar. Uma mesa e cadeira, com boa iluminação e longe de interferências externas. Estude a quantidade de horas necessárias para o entendimento da matéria. Reúna e analise as avaliações que tivemos neste 1º semestre. Após isso, faça o seguinte: Observando seus acertos e erros, identifique os exercícios que você apresentou maiores dificuldades. Busque, em seu material, anotações, exemplos, exercícios ou problemas referentes ao que você destacou como dúvida ou dificuldade. Revise os capítulos de seu livro. Refaça exercícios comparando a sua resolução com o que já foi corrigido no seu livro ou caderno. Resolva os exercícios complementares de revisão, com atenção e seriedade, procurando sempre esclarecer todas as suas dúvidas. Participe efetivamente das aulas de revisão de agosto, aproveitando a presença do professor para sanar suas dúvidas. Apenas a visualização da resolução nos dá uma falsa ideia de entendimento. Portanto, não apenas acompanhe os exemplos e exercícios, copie-os, tente resolvê-los em seguida, faça a correção. Não utilize calculadora durante a resolução dos exercícios propostos. É importante ressaltar que o aprendizado de um assunto matemático exige o domínio de outros, pois o conhecimento do básico é imprescindível para compreender o complexo. Portanto, se necessário, faça uma revisão de conteúdos anteriores. Critérios de correção Os seguintes aspectos serão considerados na correção desse material: 1. Organização, legibilidade e qualidades gerais do material entregue. 2. Clareza e resolução completa (e correta) dos exercícios propostos em cada uma das partes.
Reação exotérmica e reação endotérmica Reação exotérmica é a que ocorre com liberação de calor. [Entalpia dos produtos] < [Entalpia dos reagentes] H < 0 Reação endotérmica é a que ocorre com absorção de calor. Equação termoquímica [Entalpia dos produtos] > [Entalpia dos reagentes] H > 0 Equação termoquímica É a equação química acompanhada do valor do l, g, aq); os estados alotrópicos, se houver; a temperatura e a pressão. Entalpia Por convenção, a entalpia padrão de substâncias simples na forma alotrópica mais estável a 25 C e 1 atm é igual a zero (H 0 = 0). Entalpia padrão de formação, ou simplesmente entalpia de uma substância X, é o H 0 da reação de formação de 1 mol de X a partir de seus elementos, com H 0 = 0. Hreação = H (produtos) H (reagentes) Entalpia de combustão de uma substância X é o H da reação de combustão completa de 1 mol da substância X. Energia de ligação Energia de ligação é a energia absorvida na quebra de 1 mol de ligação no estado gasoso. Hreação = calor liberado na formação das ligações presentes nos produtos calor absorvido na quebra das ligações presentes nos reagentes 2
1) (UFSM) Muitos carros utilizam o álcool etílico como combustível. Sabendo que sua combustão total é representada pela equação a seguir: Dados C = 12 O = 16 H = 1 C = 12 (g/mol) C2H5OH(l) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 3 H2O(l) H = - 327 kcal/mol A quantidade de calor liberado na queima de 141g de álcool etílico é, aproximadamente: a) -327 kcal b) 460 kcal c) 1000 kcal d) 10 000 kcal e) 46 000 kcal 2) (MACK) Dizemos que reações de combustão são isotérmicas porque: a) absorvem calor b) liberam calor c) perdem água d) são higroscópicas e) liberam oxigênio 3) (PUCRS) Atualmente, para reduzir a poluição, os automóveis são equipados com conversores catalíticos que transformam os gases tóxicos provenientes da combustão da gasolina em substâncias menos prejudiciais ao meio ambiente, como, por exemplo, o CO em CO2 conforme a equação CO(g) + ½ O2(g) CO2(g) Conhecendo os calores de reação a seguir C(grafite) + ½ O2(g) CO(g) + 26,4 kcal/mol C(grafite) + O2(g) CO2(g) + 94,1 kcal/mol, conclui-se que, na transformação de 2 mols de CO em CO2 são a) absorvidas 67,7 kcal. b) absorvidas 120,5 kcal. c) absorvidas 135,4 kcal. d) liberadas 67,7 kcal. e) liberadas 135,4 kcal. 4) (UNISINOS-RS) A reação de oxidação do álcool etílico, produzindo aldeído acético, está representada abaixo: 1 C2H5OH + ½ O2 CH3CHO + 1 H2O H = - 48,6 kcal/mol Partindo dessas informações, conclui-se que essa reação de oxidação é e que o H da oxidação parcial de 920 g de álcool etílico é igual a kcal. Dados: C= 12g/mol, O = 16g/mol, H = 1g/mol. As lacunas são preenchidas, correta e respectivamente, por: a) exotérmica; - 972 b) exotérmica; + 972 c) exotérmica; - 968,6 d) endotérmica; + 920 e) endotérmica; - 920 3
5) (MACK) É comum sentir arrepios de frio ao sair do mar ou piscina, mesmo em dias quentes. Esta sensação ocorre, pois a água, que possui calor específico alto: a) absorve calor do nosso corpo, ao evaporar. b) libera calor ao passar de líquido para vapor. c) absorve calor do sol e se liquefaz sobre a nossa pele. d) absorve calor do nosso corpo, sublimando. e) libera calor para o nosso corpo, que imediatamente sofre resfriamento. 6) (UFRS) Dadas as energias de ligação em kcal/mol C = C 143 C - H 99 C - Br 66 Br - Br 46 C - C 80 a) Calcule a variação de entalpia da reação de adição de bromo ao alceno, representada pela equação b) A reação é endotérmica ou exotérmica? Justifique. 4
7) Considere as seguintes energias de ligação, todas nas mesmas condições de temperatura e pressão: H - H 104 kcal/mol O = O 120 kcal/mol O - H 110 kcal/mol Calcule a variação de entalpia ( H) na reação de formação de H2O(l) 8) (PUC-MG) A trinitroglicerina, C3H5(ONO2)3, é um explosivo muito forte e muito perigoso, explodindo facilmente com choques ou pancadas. Calcule a variação de entalpia ( H) na decomposição da trinitroglicerina em kcal, de acordo com a reação: 4 C3H5(ONO2)3l(l) 12 CO2(g) + 10 H2O(g) + 6 N2(g) + O2(g) São dadas as entalpias padrão de formação: C3H5(ONO2)3l(l) = -58 kcal/mol CO2(g) = -94,0 kcal/mol H2O(g) = - 57,8 kcal/mol 5
9) (UCB-DF) Os conversores catalíticos ou catalisadores são dispositivos anti poluição existentes na maioria dos carros produzidos pelas indústrias automobilísticas. Os catalisadores adsorvem as moléculas de gases poluentes, facilitando a formação do complexo ativado e, com isso, aceleram a oxidação do CO (monóxido de carbono) e hidrocarbonetos ou a decomposição de óxidos de nitrogênio. Entre as diversas reações que ocorrem em um catalisador, uma das mais importantes é: CO(g) + ½ O2(g) CO2(g) A partir das entalpias das reações abaixo, determine o H da reação de combustão do monóxido de carbono. C(s) + ½ O2(g) CO(g) H = - 110 kj C(s) + O2(g) CO2(g) H = - 393,5 kj 10) O ácido nítrico é uma das substâncias químicas mais utilizadas nas indústrias. O maior consumo de ácido nítrico se dá na fabricação de explosivos como a nitroglicerina, dinamite etc. Considere as seguintes transformações ocorridas na produção de ácido nítrico nas indústrias: I. H2(g) + 1/2 O2(g) H2O H = - 286,6 kj II. N2(g) + 5/2 O2(g) N2O5(g) H = - 56,0 kj III. N2O5 (g)+h2o(l) 2HNO3(l) H = - 76,5 kj Calcule a entalpia de formação do HNO3 e se é uma reação endotérmica ou exotérmica, justificando. 6
11) (PUCCAMP) Nos Estados Unidos, em 1947, a explosão de um navio cargueiro carregado do fertilizante nitrato de amônio causou a morte de 500 pessoas. A reação ocorrida pode ser representada pela equação: 2NH4NO3(s) 2 N2(g) + O2(g) + 4 H2O(l) H = - 411,2 kj Nesse processo, quando há decomposição de 1 mol do sal, ocorre(demonstre OS CÁLCULOS) a) liberação de 411,2 kj b) absorção de 411,2 kj c) liberação de 305,6 kj d) absorção de 205,6 kj e) liberação de 205,6 kj 12) (UNITAU) Observe as seguintes equações termoquímicas: I - C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)...ΔH=31,4kcal II - CO(g)+1/2O2(g) CO2(g)... ΔH=-67,6kcal III H2(g)+1/2 O2(g) H2O(g)... ΔH=-57,8kcal De acordo com a variação de entalpia, podemos afirmar: a) I é endotérmica, II e III exotérmicas. b) I e III são endotérmicas, II exotérmica. c) II e III são endotérmicas, I exotérmica. d) I e II são endotérmicas, III exotérmica. e) II é endotérmica e I e III exotérmicas. 13) (PUC-SP) São dadas as seguintes energias de ligação: Ligação Energia (kj/mol de ligação formada) H Cl - 431,8 H F - 563,2 Cl Cl - 242, 6 F F - 153,1 7
Com os dados acima calcule o H da reação abaixo e classifique-a em exotérmica ou endotérmica. 2 HCl(g) + F2(g) HF(g) + Cl2 14) Dadas às energias de ligação em kcal/mol: C = C 143 C H 99 C Br 66 Br Br C C 80 Calcule a variação de entalpia da reação abaixo: C2H4(g) + Br2(g) C2Br2H4(g) 16) (PUC-MG) O gás hilariante (N2O) tem características anestésicas e age sobre o sistema nervoso central, fazendo com que as pessoas riam de forma histérica. Sua obtenção é feita a partir de decomposição térmica do nitrato de amônio (NH4NO3), que se inicia a 185 C, de acordo com a seguinte equação: NH4NO3 (s) N2O(g) + 2 H2O(g) No entanto, o processo é exotérmico. Sabe-se que as formações das substâncias, N2O, H2O e NH4NO3 ocorrem através das seguintes equações termoquímicas: N2(g) + 1/2 O2(g) N2O(g) H2(g) + 1/2 O2(g) H2O(g) N2(g) + 2 H2(g) + 3/2 O2(g) NH4NO3(s) ΔH = - 19,5 kcal ΔH = + 57,8 kcal ΔH = + 87,3 kcal. 8
Calcule a quantidade de calor liberada, em kcal, no processo de obtenção do gás hilariante. 18) (PUC-PR) Dadas as seguintes equações termoquímicas: I NO(g) + ½ O2(g) NO2(g H = + 13,5 kcal II ½ N2(g) + O2(g) NO2(g) H = - 8,1 kcal a) Calcule o H para a reação abaixo: ½ N2(g) + ½ O2(g) NO(g) b) A reação é endotérmica ou exotérmica. Justifique 9
19) (UFSCAR) O cultivo da cana-de-açúcar faz parte da nossa história, desde o Brasil Colônia. O açúcar e o álcool são seus principais produtos. Com a crise mundial do petróleo, o incentivo à fabricação de carros a álcool surgiu, na década de 1970, com o Proálcool. Esse Programa Nacional acabou sendo extinto no final da década de 1990. Um dos pontos altos nas discussões em Joanesburgo sobre desenvolvimento sustentável foi o pacto entre Brasil e Alemanha para investimento na produção de carros a álcool. a) Escreva a equação de combustão do etanol, devidamente balanceada. Calcule o calor de combustão de 1 mol de etanol, a partir das seguintes equações: H f C (s) + O 2(g) CO2(g) - 394 H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) - 286 2C(s) + 3 H2(g) + ½ O2(g) C2H5OH(l) - 278 b) A reação de combustão do etanol é endotérmica ou exotémica? Justifique. 10
20) (CFTSC) As bolsas térmicas consistem, geralmente, de dois invólucros selados e separados, onde são armazenadas diferentes substâncias químicas. Quando a camada que separa os dois invólucros é rompida, as substâncias neles contidas misturam-se e ocorre o aquecimento ou resfriamento. A seguir, estão representadas algumas reações químicas que ocorrem após o rompimento da camada que separa os invólucros com seus respectivos ΔH. Analise as reações e os valores correspondentes de ΔH e assinale a alternativa que correlaciona, CORRETAMENTE, as reações com as bolsas térmicas quentes ou frias: (I) CaO(s) + SiO2 (s) CaSiO3(s) ΔH = - 89,5 KJ/mol (II) NH4NO3(s) + H2O(l) NH4 + (aq) + NO3 - (aq) ΔH = + 25,69 KJ/mol (III) CaCl2(s) + H2O(l) Ca 2+ (aq) + 2Cl - (aq) ΔH = - 82,80 KJ/mol a) (I) é fria; (II) quente; (III) é fria. b) (I) é quente; (II) é fria; (III) é quente. c) (I) é fria; (II) fria; (III) é fria. d) (I) é quente; (II) quente; (III) é fria. e) (I) é quente; (II) quente; (III) é quente. 11