Parte 1 01 (Fuvest-SP) Com base nos dados da tabela, pode-se estimar que o H da reação representada por H 2(g) + Cl 2(g) 2 HCl(g), dado em kj por mol de HCl(g), é igual a: a) - 92,5 b) - 185 c) - 247 d) + 185 e) + 92,5 02 (Fuvest-SP) Considere o equilíbrio e os seguintes dados: a) Calcule, usando as energias de ligação, o valor do H da reação de formação de 1 mol de B, a partir de A. b) B é obtido pela reação de A com ácido sulfúrico diluído à temperatura ambiente, enquanto A é obtido a partir de B, utilizando-se ácido sulfúrico concentrado a quente. Considerando as substâncias envolvidas no equilíbrio e o sinal do H, obtido no item a, justifique a diferença nas condições empregadas quando se quer obter A a partir de B e B a partir de A.
03 (Fuvest-SP) Pode-se conceituar a energia de ligação química como sendo a variação de entalpia ( H) que ocorre na quebra de 1 mol de uma dada ligação. Assim, na reação representada pela equação: NH3(g) N(g) + 3 H(g); H = 1170 kj/mol NH3 são quebrados 3 mols de ligação N H, sendo, portanto, a energia de ligação N-H igual a 390 kj/mol. Sabendo-se que na decomposição: N2H4(g) 2 N(g) + 4 H(g); H = 1720 kj/mol N2H4 são quebradas ligações N N e N H, qual o valor, em kj/mol, da energia de ligação N N? a) 80 b) 160 c) 344 d) 550 e) 1 330 04 (Fatec-SP) Das equações que se seguem I. C8H18(l) + 25/2 O2(g) 8 CO2(g) + 9 H2O(g) II. H2O(l) H2O(g) III. CH4(g) C(g) + 4 H(g) representa(m) transformações que se realizam com absorção de energia: a) a II e a III. b) a I e a III. c) a I e a II. d) a I apenas. e) a III apenas. 05 (FCMSC-SP) De acordo com os seguintes dados: qual é, aproximadamente, a energia necessária para decompor 1 mol de hidrazina (H 2N NH 2) em seus átomos constituintes? a) 39 kcal b) 93 kcal c) 132 kcal d) 411 kcal e) 450 kcal 06 (Mackenzie-SP) Calcular a variação de entalpia na reação 2 HBr(g) + Cl2(g) 2 HCl(g) + Br2(g) conhecendo-se as seguintes energias de ligação todas nas mesmas condições de pressão e temperatura: a) 149,2 kcal b) 19,6 kcal c) +145,3 kcal d) +232,7 kcal e) +19,6 kcal
07 (Unifesp-SP) Com base nos dados da tabela pode-se estimar que H da reação representada por dado em kj por mol de H 2O(g), é igual a: a) + 239. b) + 478. c) + 1 101. d) 239. e) 478. 2 H2O(g) 2 H2(g) + O2(g) 08 (Fuvest-SP) Calcule a energia envolvida na reação: 2 HI(g) + Cl2(g) I2(g) + 2 HCl(g) Expresse o resultado em kcal/mol de HI(g). Indique se a reação é exotérmica ou endotérmica. Dados: 09 (UFMG-MG) Conhecendo-se as seguintes energias no estado gasoso: H H... H=+104kcal/mol Cl Cl... H=+58kcal/mol H Cl... H=+103kcal/mol concluímos que o calor da reação ( H): H 2(g) + Cl 2(g) 2 HCl(g) será igual a: a) 206 kcal b) 103 kcal c) 59 kcal d) 44 kcal e) 22 kcal 10 (UCSal-BA) Considere as seguintes equações: 2 H(g) H2(g) H = 435 kj/mol de H2 2 H(g) + O(g) H2O(g) H = 928 kj/mol de H2O 2 O(g) O2(g) H = 492 kj/mol de O2
Qual das transformações absorve mais energia? a) O rompimento da ligação H H. b) O rompimento da ligação O H. c) O rompimento da ligação O = O. d) A formação da ligação H H. e) A formação da ligação O H. 11 (Fuvest-SP) Dadas as seguintes energias de ligação, em kj por mol de ligação, N N: 950; H H: 430; N H: 390 Calcular o valor da energia térmica (em kj por mol de NH 3) envolvida na reação representada por: 12 (FGV-SP) Considere os seguintes dados: N2 + 3 H2 2 NH3 H H + F F 2 H F + 129 kcal para calcular x: a) utiliza-se apenas o dado 129 kcal. b) utiliza-se apenas o dado 104 kcal. c) utilizam-se apenas os dados 104 kcal e 129 kcal d) utilizam-se apenas os dados 104 e 135 kcal e) utilizam-se os dados 104 kcal, 135 kcal e 129 kcal. 13 (FCC-BA) A dissociação de 1 mol de fosfina (PH 3) é representada por: 9,6. 10 2 kj + PH3(g) P(g) + 3 H(g) Sendo assim, a energia de ligação P H é: a) 1,2. 10 2 kj/mol b) 2,4. 10 2 kj/mol c) 3,2. 10 2 kj/mol d) 4,8. 10 2 kj/mol e) 8,6. 10 2 kj/mol 14 (FUVEST-SP) Em cadeias carbônicas, dois átomos de carbono podem formar ligação simples (C C), dupla (C = C) ou tripla (C C). Considere que, para uma ligação simples, a distância média de ligação entre os dois átomos de carbono é de 0,154nm, e a energia média de ligação é de 348kJ/mol. Assim sendo, a distância média de ligação (d) e a energia média de ligação (E), associadas à ligação dupla (C = C), devem ser, respectivamente, a) d < 0,154nm e E > 348kJ/mol. b) d < 0,154nm e E < 348kJ/mol. c) d = 0,154nm e E = 348kJ/mol. d) d > 0,154nm e E < 348kJ/mol. e) d > 0,154nm e E > 348kJ/mol.
15 (Fuvest-SP) Calor de combustão no estado gasoso: A = 1 140 kj/mol B = 1 454 kj/mol A e B são compostos de uma mesma fórmula molecular C 2H 6O, sendo um deles o álcool etílico e o outro o éter dimetílico. Utilizando os valores de energia de ligação, identifique A e B, explicando o raciocínio usado. 16 (Unicamp-SP) Por energia de ligação entende-se a variação de entalpia ( H) necessária para quebrar um mol de uma dada ligação. Esse processo é sempre endotérmico ( H > 0). Assim, no processo representado pela equação: CH4(g) C(g) + 4 H(g) H = 1 663 kj/mol são quebrados 4 mols de ligações C H, sendo a energia de ligação, portanto, 416 kj/mol. Sabendo-se que no processo: C2H6(g) 2 C(g) + 6 H(g) H = 2 826 kj/mol são quebradas ligações C C e C H qual o valor da energia de ligação C C? Indique os cálculos com clareza. 17 (UnB-DF) A energia de ligação é a quantidade de energia necessária para quebrar um mol de uma dada ligação. Então, por energia de ligação entende-se a variação de entalpia ( H) usada para romper um mol de ligações. Por exemplo, na reação, a 25 C, representada pela equação: CH4(g) C(g) + 4 H(g) H = 1 664 kj/mol são quebrados 4 mols de ligação C H, sendo a energia de ligação, portanto, 416 kj/mol. Ao passo que na reação: C2H6(g) 2 C(g) + 6 H(g) H = 2 826 kj/mol também a 25 C são quebradas as ligações C H e C C. Com base nestas informações, julgue os itens: (0) O valor da energia de ligação C C, a 25 C, é 330 kj, mol. (1) Ambas reações citadas acima são exotérmicas. (2) H = 2 826 kj/mol não corresponde à variação de entalpia de formação de um mol de C 2H 6(g), a 25 C. (3) No processo C 2H 6(g) 2 C(g) + 6 H(g) são quebradas 6 ligações C H e 2 ligações C C.
18 (UERJ-RJ) O propeno ( H f formação = 5 kcal z mol -1 ), um composto utilizado largamente em síntese orgânica, produz propano ( H f formação = 25 kcal mol -1 ), por redução catalítica, de acordo com a reação abaixo. catalisador C3H6(g) + H2(g) C3H8(g) Observe, na tabela, os valores aproximados das energias de ligação nas condições-padrão. Calcule o valor da energia de dissociação para um mol de ligações H H, em kcal mol 1. 19 (UFGO-GO) Determine a entalpia de formação de ácido clorídrico gasoso, segundo a reação representada pela equação: Dados: H2(g) 2 H(g) ΔH = 436 kj/mol Cl2(g) 2 Cl(g) ΔH = 243 kj/mol HCl(g) H(g) + Cl(g) ΔH = 431 kj/mol Indique os cálculos. H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g) 20 (Fatec-SP) Calcule a energia envolvida na reação: Expresse o resultado em kcal/mol de HI(g). Indique se a reação é exotérmica ou endotérmica. Dados: 2 HI(g) + Cl2(g) I2(g) + 2 HCl(g)
Gabarito - Parte 1 01- Alternativa A 02- a) b) A transformando-se em B: reação exotérmica, H < 0, não necessitando de aquecimento para sua ocorrência; foi utilizado ácido sulfúrico diluído, pois trata-se de hidratação de alceno. B transformando-se em A: reação endotérmica, que necessita de aquecimento para a sua ocorrência, foi utilizado ácido sulfúrico concentrado, pois trata-se de desidratação de álcool. 03- Alternativa B Para romper 4 mols (N-H) e 1 mol de (N-N) temos: 4 (N-H) + 1 (N-N) = 1 720 kj/mol 4 390 + E ligação (N-N) = 1 720 E ligação (N-N) = + 160 kj/mol (N-N) g
04- Alternativa A A vaporização da água (II) e a quebra de ligações (III) são processos endotérmicos. As reações de combustão (I) são exotérmicas. 05- Alternativa D 06- Alternativa B 07- Alternativa A 08-2 H I(g) + Cl Cl(g) I I (g) + 2 H Cl(g) 2.(+71) (+58) (-36) 2.(-103) Equebrar = +200 Eformar = -242 H = Equebrar + Eformar H = (+200)+(-242) H = -42kcal Para consumo de 1mol de HI temos: H = 21kcal/mol HI
09- Alternativa D H H(g) + Cl Cl(g) 2 H Cl(g) (+104) (+58) 2.(-103) Equebrar = +162 Eformar = -206 H = Equebrar + Eformar H = (+162)+(-206) H = -44kcal 10- Alternativa B Considerando os valores das energias de ligação em kj/mol: O = O: 492; H H: 435; H O: 464 Com isso temos que a ligação H O é a que absorve mais energia. 11- N N + 3 H H 2 NH3 (+950) 3.(+430) 6.(-390) Equebrar = +2240 Eformar = -2340 H = Equebrar + Eformar H = (+2240)+(-2340) H = -100kJ Para formação de 1 mol de NH 3 temos: H = - 50kJ/mol 12- Alternativa E H H + F F 2 H F + 129 kcal ou H = 129kcal (+104) +X 2.(-135) Equebrar = +104+X Eformar = -270 H = Equebrar + Eformar -129 = (+104+X)+(-270) X = +37kJ 13- Alternativa C Para quebrar as três ligações na molécula do PH 3 são consumidos 9,6.10 2 kj, portanto, para quebrar 1 ligação na molécula do PH 3 é consumido 3,2.10 2 kj/mol. 14- Alternativa A Na ligação dupla, a concentração eletrônica é maior. Isso gera uma distância menor entre os átomos de carbono, sendo necessária uma maior absorção de energia para romper essa ligação. 15- Quanto mais energia uma substância gasta para romper suas ligações menos energia a reação vai liberar, logo neste caso quem libera menos energia na queima é o álcool, com isso temos A: álcool etílico B: éter dimetílico.
16- H H H C C H H H 6.(C-H) + 1.(C-C) = 2826 6.(416)+(C-C) = 2826 (C-C) = 330kJ/mol 17- (0) Verdadeiro. Cálculo realizado na questão anterior. (1) Falso. Ambas reações citadas acima são endotérmicas. (2) Verdadeiro. H = 2 826 kj/mol não corresponde à variação de entalpia de formação de um mol de C 2H 6(g), a 25 C, corresponde à energia para formar todas as ligações de 1 mol de C 2H 6(g). (3) Falso. No processo C 2H 6(g) 2 C(g) + 6 H(g) são quebradas 6 ligações C H e 1 ligações C C. (4) Verdadeiro. 18- cálculo do H da reação de hidrogenação do propeno: C3H6(g) + H2(g) C3H8(g) +5,0 0-25 H = H produtos H reagentes H = (-25) - (+5,0) H = -25kcal/mol Cálculo da energia de ligação H H: H H H H H H H C C C H H H H C C C H H H H H 6.(C-H)+1.(C-C)+1.(C=C) (H-H) 8.(C-H)+2.(C-C) 6.(+99)+83+147 +X 8.(-99)+2.(-83) Equebrar = +824+X Eformar = -958 H = Equebrar + Eformar -25 = (+824+X)+(-958) X = +109kcal 19- H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g) H H + Cl Cl 2 H Cl (+436) (+243) 2.(-431) Equebrar = +679 Eformar = -862 H = Equebrar + Eformar H = (+679)+(-862) H = -183kJ ou H = - 91,5kJ/mol
20-2 HI(g) + Cl2(g) I2(g) + 2 HCl(g) 2 H I + Cl Cl I I + 2 H Cl 2.(+71) (+58) (-36) 2.(-103) Equebrar = +200 Eformar = -242 H = Equebrar + Eformar H = (+200)+(-242) H = -42kJ ou H = - 21kJ/mol de HI Parte 2 01 (Unicamp-SP) Considere uma gasolina constituída apenas de etanol e de n-octano, com frações molares iguais. As entalpias de combustão do etanol e do n-octano são - 1 368 e - 5 471 kj/mol, respectivamente. A densidade dessa gasolina é 0,72 g/cm 3 e a sua massa molar aparente, 80,1 g/mol. a) Escreva a equação química que representa a combustão de um dos componentes dessa gasolina. b) Qual a energia liberada na combustão de 1,0 mol dessa gasolina? c) Qual a energia liberada na combustão de 1,0 litro dessa gasolina? 02 (Unicruz-RS) Considerando-se o diagrama abaixo, pode-se afirmar que a entalpia de formação do ClF gasoso é a) 47,3 kcal/mol b) 13,3 kcal/mol c) - 47,3 kcal/mol d) 0,6 kcal/mol e) - 13,3 kcal/mol 03 (UEL-PR) Considere as seguintes entalpias de formação em kj/mol: Al 2O 3(s) = - 1670 e MgO(s) = - 604 Com essas informações, pode-se calcular a variação da entalpia da reação representada por 3 MgO(s) + 2 Al(s) 3 Mg (s) + Al2O3(s) Seu valor é igual a a) - 1066 kj b) - 142 kj c) + 142 kj d) + 1066 kj e) + 2274 kj
04 (Mackenzie-SP) Levando-se em conta somente o aspecto energético, o melhor combustível, dentre os álcoois mencionados na tabela acima, apresenta entalpia de combustão igual a: a) - 1 198 kj/mol b) - 1 218 kj/mol c) - 1 810 kj/mol d) - 956 kj/mol e) - 932 kj/mol 05 (PUC-SP) Os maçaricos são empregados na obtenção de temperaturas elevadas por meio de reações de combustão. Sabendo-se que: H de formação do CO2 = - 94 kcal/mol H de formação do H2O = - 68 kcal/mol H de formação do CH4 = - 18 kcal/mol H de formação do C2H2 = + 54 kcal/mol e dispondo-se de mesmo número de mols de C 2H 2 e de CH 4, assinale a alternativa que indica corretamente qual dessas substâncias deverá ser empregada em um maçarico para se obter maior quantidade de calor e quais os valores de H de combustão do C 2H 2 e do CH 4. 06 (Unisa-SP) Considerando-se o diagrama de entalpia abaixo: a) o C grafite é mais estável e mais abundante do que o C diamante. b) o C diamante é mais estável e mais abundante do que o C grafite. c) o C grafite é o alótropo mais estável e o C diamante é o alótropo mais abundante. d) o C diamante é o alótropo mais estável e o C grafite é o alótropo mais abundante. e) o C grafite e o C diamante são alótropos igualmente estáveis e abundantes.
07 (UFMG-MG) Considere o seguinte diagrama de entalpia envolvendo o dióxido de carbono e as substâncias elementares diamante, grafita e oxigênio. Considerando esse diagrama, assinale a afirmativa falsa: a) A transformação do diamante em grafita é exotérmica. b) A variação de entalpia na combustão de 1 mol de diamante é igual a -392 kj mol -1. c) A variação de entalpia na obtenção de 1 mol de CO 2(g), a partir da grafita, é igual a -394 kj mol -1. d) A variação de entalpia na obtenção de 1 mol de diamante, a partir da grafita, é igual a 2 kj mol -1. 08 (PUC-Campinas) Considere as seguintes entalpias de formação, em kj/mol: Al2O3(s) = - 1 670; PbO2(s) = - 277; MgO(s) = - 604 Com essas informações, dentre as reações indicadas abaixo, a mais exotérmica é a) Al 2O 3(s) + 3/2 Pb(s) 2 Al(s) + 3/2 PbO 2(s) b) Al 2O 3(s) + 3 Mg (s) 2 Al(s) + 3 MgO(s) c) 3/2 PbO 2 + 2 Al(s) 3/2 Pb(s) + Al 2O 3(s) d) PbO 2(s) + 2 Mg(s) Pb(s) + 2 MgO(s) e) 3 MgO(s) + 2 Al(s) 3 Mg(s) +Al 2O 3(s) 09 (Unicoc-SP) A nitroglicerina é um poderoso explosivo e produz quatro diferentes tipos de gases quando detonada. 2 C3H5(NO3)3(l) 3 N2(g) + 1/2 O2(g) + 5 H2O(g) Qual a energia liberada, em kj, quando reagir 1 mol de nitroglicerina? Dados: Hf[CO 2(g)] = - 393,5 kj/mol Hf[H 2O(g)] = - 241,8 kj/mol Hf[C 3H 5(NO 3) 3] = - 364 kj/mol a) + 1421 b) - 364 c) - 182 d) - 1421 e) + 2842 10 (Cesgranrio-RJ) Sejam os dados abaixo: I) Entalpia de formação da H 2O(l) = - 68 kcal/mol II) Entalpia de formação do CO 2(g) = - 94 kcal/mol III) Entalpia de combustão do C 2H 5OH(l) = - 327 kcal/mol A entalpia de formação do etanol é: a) 15,5 kcal/mol b) 3,5 kcal/mol c) - 28 kcal/mol d) - 45 kcal/mol e) - 65 kcal/mol
11 (Mackenzie-SP) CH4(g) + H2O(v) CO(g) + 3 H2(g) O gás hidrogênio pode ser obtido pela reação acima equacionada. Dadas as entalpias de formação em kj/mol, CH 4 = -75, H 2O = -287 e CO = -108 a entalpia da reação a 25 C e 1 atm é igual a: a) + 254 kj b) - 127 kj c) - 470 kj d) + 508 kj e) - 254 kj 12 (UFRS-RS) A reação cujo efeito térmico representa o calor de formação do ácido sulfúrico é: a) H 2O(l) + SO 3(g) H 2SO 4(l) b) H 2(g) + S(m) + 2 O 2(g) H 2SO 4(l) c) H 2O(g) + S(r) + O 2(g) H 2SO 4(l) d) H 2S(g) + 2 O 2(g) H 2SO 4(l) e) H 2(g) + S(r) + 2 O 2(g) H 2SO 4(l) 13 Considere as seguintes equações termoquímicas I. 3 O2(g) 2 O3(g) H1 = + 284,6 kj II. C(graf) + O2(g) CO2(g) H2 = - 393,3 kj III. C2H4(g) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 2 H2O(l) H3 = - 1410,8 kj IV. C3H6(g) + H2(g) C3H8(g) H4 = - 123,8 kj V. I(g) I2(g) H5 = - 104,6 kj Qual é a variação de entalpia que pode ser designada calor de formação? a) H 1 b) H 2 c) H 3 d) H 4 e) H 5 14 (Vunesp-SP) O dióxido de carbono pode ser obtido por diferentes reações, três das quais estão expressas nas equações: 1. CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) 2. 2 HCl(aq) + Na2CO3(aq) 2 NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g) 3. C(s) + O2(g) CO2(g) O calor de formação ( H f) do dióxido de carbono é determinado pela variação de entalpia: a) da reação 1. b) da reação 2. c) da reação 3. d) de qualquer uma das três reações. e) de uma outra reação diferente de 1, 2 e 3. 15 (PUC-Campinas-SP) De forma simplificada, a reação da fotossíntese ficaria: 6 CO 2 (g) + 6 H 2 O(l) C 6 H 12 O 6 (s) + 6 O 2 (g) Dadas as entalpias de formação de CO 2 ( 94 kcal/mol), da H 2O ( 58 kcal/mol), da glicose ( 242 kcal/mol), pode-se concluir que o processo é: a) endotérmico e a energia envolvida, 1152 kcal/mol de glicose. b) endotérmico e a energia envolvida, 670 kcal/mol glicose. c) exotérmico e a energia envolvida, 1152 kcal/mol glicose. d) exotérmico e a energia envolvida, 670 kcal/mol glicose. e) endotérmico e a energia envolvida, 392 kcal/mol glicose.
16 (PUC-MG) A formação do SO 2(l) e SO 2(g) é: 17 Quando o acetileno, C 2H 2, sofre combustão a 25 C, a quantidade de calor liberada é 310 kcal/mol. Dados os calores de formação: CO 2(g) : Hf = - 94 kcal/mol; H 2O(l) : Hf = - 68 kcal/mol C2H2(g) + 5/2 O2(g) 2 CO2(g) + 1 H2O(l) Pode-se concluir que o valor de formação ( Hf) do acetileno gasoso é: a) + 144 kcal/mol b) - 144 kcal/mol c) + 122 kcal/mol d) - 54 kcal/mol e) + 54 kcal/mol 18 (Fuvest-SP) Considere a reação de fotossíntese e a reação de combustão da glicose representadas a seguir: luz 6 CO2(g) + 6 H2O(l) C6H12O6(s) + 6 O2(g) Clorofila C6H12O6(s) + 6 O2(g) 6 CO2(g) + 6 H2O(l) Sabendo que a energia envolvida na combustão de um mol de glicose é 2,8 10 6 J, ao sintetizar meio mol de glicose, a planta irá liberar ou absorver energia? Determine o calor envolvido nessa reação. 19 Equacione as reações de formação das seguintes substâncias, no estado padrão: H 2O(l); HCl(g); NO 2(g); C 2H 4(g); C 6H 6(l); HNO 3(g).
20 (Fatec-SP) A combustão do gás hidrogênio pode ser representada pela equação: a) H 2(g) + O 2(g) H 2O(l) + CO 2(g). b) 2 H 2(g) + C(s) + 2 O 2(g) H 2O(g) + CO 2(g). c) 2 H(g) + O(g) H 2O(g). d) 2 H 2(g) + O 2(g) 2 H 2O(l). e) H 2(g) + O 2(g) H 2O 2(g). Gabarito - Parte 2 01- a) C 2H 5OH + 3 O 2 2 CO 2 + 3 H 2O; C 8H 18 + 25/2 O 2 8 CO 2 + 9 H 2O etanol n-octano b) 1mol de gasolina é constituída por 0,5mol de n-octano + 0,5mol de etanol Com isso temos: 1368 kj 0,5mol C 2 H 6 O. 1mol C 2 H 6 O 684kJ 0,5mol C H. 5471 kj 2735,5kJ 8 18 1mol C H 8 18 Total de energia liberada para 1mol de gasolina: 684kJ + 2735,5kJ = +3419,5 c) 1000cm 3 gasolina 0,72g gasolina 1mol gasolina 3419,5kJ 1L gasolina.... 3 1L gasolina 1cm gasolina 80,1g gasolina 1mol gasolina 3, 07.104 kj 02- Alternativa E Reação de formação do ClF(g): ½ Cl 2(g) + ½ F 2(g) ClF(g) H = - 13,3kcal 03- Alternativa C 3 MgO(s) + 2 Al(s) 3 Mg (s) + Al2O3(s) 3.(-604) 0 0 (-1670) H = H produtos - H reagentes = (-1670) 3.(-604) H = - 1670 + 1812 H = + 142kJ 04- Alternativa B CH3OH + 3/2 O2 CO2 + 2 H2O (-320) 0 (-394) 2.(-242) C2H5OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O (-296) 0 2.(-394) 3.(-242) H = H produtos - H reagentes H = [(-394) + 2.(-242)] [(-320)] H = [-394-484] [-320] H = -878+320 H = -558 kj/mol 05- Alternativa A C2H2 + 5/2 O2 2 CO2 + H2O (+54) 0 2.(-94) (-68) H combustão = H produtos - H reagentes H combustão = [2.(-94)+(-68)] [+54] H combustão = [-188-68] [+54] H combustão = -256-54 H combustão = -310 kcal/mol H = H produtos - H reagentes H = [2.(-394) + 3.(-242)] [(-296)] H = [-788-726] [-296] H = -1514+296 H = -1218 kj/mol CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O (-18) 0 (-94) 2.(-68) H combustão = H produtos - H reagentes H combustão = [(-94)+2.(-68)] [-18] H combustão = [-94-136] [-18] H combustão = -230+18 H combustão = -212 kcal/mol
06- Alternativa A C grafite : H formação = 0, mais estável (menos energético) e mais abundante. C diamante : H formação > 0, menos estável (mais energético) e menos abundante. 07- Alternativa B C (grafite) C (diamante) H = 2-0 = 2 kj/mol C (diamante) + O 2(g) CO 2(g) Hcomb. = -394-2 = -396 kj/mol C (grafite) + O 2(g) CO 2(g) Hcomb. = -394 kj/mol 08- Alternativa C 09- Alternativa D 10- Alternativa E
11- Alternativa A CH4(g) + H2O(v) CO(g) + 3 H2(g) (-75) (-287) (-108) 0 H = H produtos - H reagentes H = (-108) [(-75)+(-287)] H = -108 [-362] H = -108+362 H = +254 kj/mol 12- Alternativa E A reação que corresponde ao calor de formação utiliza os reagentes no estado padrão termoquímico, ou seja, com menor entalpia originando 1mol de produto. 13- Alternativa B A reação que corresponde ao calor de formação utiliza os reagentes no estado padrão termoquímico, ou seja, com menor entalpia originando 1mol de produto. 14- Alternativa C A reação que corresponde ao calor de formação utiliza os reagentes no estado padrão termoquímico, ou seja, com menor entalpia originando 1mol de produto. 15- Alternativa B 6 CO2 + 6 H2O C6H12O2 + 6 O2 6.(-94) 6.(-58) (-242) 0 H = H produtos - H reagentes H = (-242) [6.(-94)+6.(-58)] H = -242 [-564-348] H = -242+912 H = +670 kj/mol 16- Alternativa A A reação que corresponde ao calor de formação utiliza os reagentes no estado padrão termoquímico, ou seja, com menor entalpia originando 1mol de produto. A entalpia do SO 2(g) é maior que a entalpia do SO 2(l). 17- Alternativa E C2H2(g) + 5/2 O2(g) 2 CO2(g) + 1 H2O(l) X 0 2.(-94) (-68) H = H produtos - H reagentes -310 = [2.(-94)+(-68)] [X] -310 = [-256] [X] -X = -310+256 X = Hf = +54 kj/mol
18- A reação de combustão de um mol de glicose pode ser representada por: C 6H 12O 6(s) + 6 O 2(g) 6 CO 2(g) + 6 H 2O(l) ΔH = 2,8 10 6 J Já a sua síntese (reação inversa) pode ser representada por: 6 CO 2(g) + 6 H 2O(l) 1 C 6H 12O 6(s) + 6 O 2(g) ΔH = +2,8 10 6 J Podemos perceber que, para sintetizar 1 mol de C 6H 12O 6, a planta absorve 2,8 10 6 J. Assim, temos: 2,8.10 6 J 6 0,5mol C 6 H 12 O 6. 1mol C H O 1, 4.10 J 6 12 6 19- A reação que corresponde ao calor de formação utiliza os reagentes no estado padrão termoquímico, ou seja, com menor entalpia, originando 1mol de produto. Com isso temos: H 2(g) + ½ O 2(g) H 2O(l) ½ H 2(g) + ½ Cl 2(g) HCl(g) ½ N 2(g) + O 2(g) NO 2(g) 2 C(graf) + 2 H 2(g) C 2H 4(g) 6 C(graf) + 3 H 2(g) C 6H 6(l) ½ H 2(g) + ½ N 2(g) + 3/2 O 2 HNO 3(g) 20- Alternativa D A reação de combustão do hidrogênio ocorre da seguinte forma: H 2(g) + ½ O 2(g) H 2O(l), ou ainda, 2 H 2(g) + 1 O 2(g) 2 H 2O(l) Parte 3 01 (FEI-SP) A queima de 46 g de álcool etílico (C 2 H 6 O) libera 32,6 kcal. Sabendo que a densidade do álcool é de 0,8g/cm 3, o calor liberado na queima de 28,75 litros de álcool será, em kcal, a) 65,2 10 3 b) 32,6 10 3 c) 24,45 10 3 d) 16,3 10 3 e) 10,9 10 3 02 (FMTM-MG) Dentro das células, as moléculas de monossacarídeos são metabolizadas pelo organismo, num processo que libera energia. O processo de metabolização da glicose pode ser representado pela equação: C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 6 CO 2 + 6 H 2 O + energia (Dados: massas molares: C = 12; H = 1; O = 16) Cada grama de açúcar metabolizado libera aproximadamente 17kJ. a) Calcule a quantidade, em mols, de oxigênio necessário para liberar 6.120 kj de energia. b) O soro glicosado, frequentemente usado em hospitais, é uma solução aquosa contendo 5% (em massa) de glicose. Calcule a energia liberada para cada litro de soro metabolizado pelo organismo. Obs.. Considere a densidade do soro glicosado = 1 g/cm 3.
03 (Mackenzie-SP) Observando o diagrama a seguir, é correto afirmar que: [Dadas as massas molares (g/mol): H = 1 e O = 16] a) para vaporizar 18 g de água são liberados 10,5 kcal. b) o calor de reação, na síntese da água líquida, é igual ao da água gasosa. c) a entalpia para a vaporização de 36 g de água líquida é + 21 kcal. d) a síntese da água gasosa libera mais calor que a da água líquida. e) o H na síntese de 1 mol de água gasosa é igual a -126,1 kcal/mol. 04 (UFES -ES) Uma pessoa com febre de 38,5 C deve perder cerca de 4,18 x 10 5 J de calor para que sua temperatura corporal volte ao normal (36,5 C). Supondo que a única forma de o corpo perder calor seja através da transpiração, a massa de água, em gramas, a ser perdida para abaixar a febre em 2 C é Dado: H = 43,4 kj mol -1 (calor de vaporização da água) a) 9,6 b) 43,4 c) 96,0 d) 173,4 e) 1 734,0 05 (FGV-SP) Da hematita obtém-se ferro. Uma das reações do processo é a seguinte: Fe 2 O 3 + 3 CO 3 CO 2 + 2 Fe Nessa reação, cada mol de hematita libera 30 10 3 J na forma de calor. O ferro formado absorve 80% desse valor, aquecendo-se. São necessários 25 J por mol de ferro resultante para elevar sua temperatura de 1 C. Supondo que a reação teve início à temperatura de 30 C e que a massa de ferro resultante não apresentou sinais de fusão, a temperatura final do ferro é igual a a) 630 C. b) 510 C. c) aproximadamente 30,5 C. d) 990 C. e) 960 C. 06 (UFMG-MG) Nos diagramas a seguir as linhas horizontais correspondem a entalpias de substâncias ou de misturas de substâncias. O diagrama que quantitativamente indica as entalpias relativas de 1 mol de etanol líquido, 1 mol de etanol gasoso e dos produtos da combustão de 1 mol desse álcool, 2 CO 2 + 3 H 2 O, é:
07 (UFMG-MG) O gás natural (metano) é um combustível utilizado, em usinas termelétricas, na geração de eletricidade, a partir da energia liberada na combustão. CH 4 (g) + 2 O 2 (g) CO 2 (g) + 2 H 2 O(g) H = - 800kJ/mol Em Ibirité, região metropolitana de Belo Horizonte, está em fase de instalação uma termelétrica que deveria ter, aproximadamente, uma produção de 2,4 10 9 kj/hora de energia elétrica. Considere que a energia térmica liberada na combustão do metano é completamente convertida em energia elétrica. Nesse caso, a massa de CO 2 lançada na atmosfera será, aproximadamente, igual a: a) 3 toneladas/hora. b) 18 toneladas/hora. c) 48 toneladas/hora. d) 132 toneladas/hora 08 (UFRO RO) Reações em que a energia dos reagentes é inferior à dos produtos, à mesma temperatura, são: a) endotérmicas. b) lentas. c) espontâneas. d) catalisadas. e) explosivas. 09 (UFRN-RN) O preparo de uma solução de hidróxido de sódio em água ocorre com desenvolvimento de energia térmica e consequente aumento de temperatura, indicando tratar-se de um processo: a) sem variação de entalpia. b) sem variação de energia livre. c) isotérmico. d) endotérmico. e) exotérmico. 10 (FMU-SP) Em um texto encontramos a seguinte frase: Quando a água funde, ocorre uma reação exotérmica. Na frase há: a) apenas um erro, porque a água não funde. b) apenas um erro, porque a reação química é endotérmica. c) apenas um erro, porque não se trata de reação química mas de processo físico. d) dois erros, porque não se trata de reação química nem o processo físico é exotérmico. e) três erros, porque a água não sofre fusão, não ocorre reação química e o processo físico é endotérmico. 11 (UFSE-SE) A reação 2 CO 2 2 CO + O 2 apresenta H positivo. Assim, pode-se afirmar que essa reação: a) ocorre com contração de volume. b) libera energia térmica. c) é catalisada. d) é endotérmica. e) é espontânea. 12 (UCDB-MS) Considerando a reação de dissolução do cloreto de sódio em água: NaCl(s) + aq. Na + (aq) + Cl - (aq) H = - 0,9kcal/mol Podemos afirmar que este processo é: a) exotérmico. b) endotérmico. c) isotérmico. d) atérmico. e) adiabático.
13 (Mackenzie-SP) Observando-se os dados a seguir, pode-se dizer que o reagente apresenta menor energia que o produto somente em: I. ½ Cl 2 (g) Cl(g) H = + 30kcal/mol de Cl II. C (diamante) C (grafite) H = - 0,5kcal/mol de C III. H 2 O(g) H 2 O(l) H = - 9,5kcal/mol de H 2 O a) II b) III c) III e II d) III e I e) I 14 (FUVEST-SP) Considere os seguintes dados: 1. C (grafite) C (diamante) H = + 0,5kcal/mol de C 2. I (g) ½ I 2(g) H = - 25kcal/mol de I 3. ½ Cl 2(g) Cl (g) H = + 30kcal/mol de Cl Pode-se afirmar que o reagente tem maior energia do que o produto somente em: a) 1 b) 2 c) 3 d) 1 e 2 e) 1 e 3 15 (FCC-BA) A queima completa do carbono é uma reação exotérmica. Assim, considerando-se as energias (E) armazenadas nos reagentes e produto, pode-se afirmar que: a) E C E E CO b) E C c) E C d) E C e) E C E E E O2 O2 O2 O2 E CO 2 E CO 2 E CO 2 E E CO 0 O2 2 2 16 (Acafe SC) Ao se abrir a válvula de um botijão de gás de cozinha, este se resfria intensamente porque: a) ocorre absorção de luz na expansão do gás. b) ao se contrair, o gás mantém sua temperatura constante. c) durante a expansão as moléculas do gás retiram calor das vizinhanças. d) durante a expansão ocorrerão reações químicas com o ferro do botijão, que são endotérmicas. e) a expansão é um processo exotérmico. 17 (FCC BA) A equação: H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(g) + 242kJ representa uma reação química que: a) libera 121 kj por mol de O 2 (g) consumido. b) absorve 121 kj por mol de O 2 (g) consumido. c) libera 242 kj por mol de H 2 O(g) produzido. d) libera 242 kj por mol de O 2 (g) consumido. e) absorve 242 kj por mol de H 2 O(g) produzido.
18 (UFMT-MT) Pode-se resfriar o conteúdo de uma garrafa colocando-a em um recipiente que contém Na 2 CO 3 10H 2 O sólido e, em seguida, adicionando água até a dissolução desse sal. Obtém-se o resfriamento como consequência da transformação: a) sal + água íons em solução + calor b) sal água íons desidratados calor c) sal + água sal hidratado + calor d) sal + água íons em solução calor e) sal água íons desidratados + calor 19 (UFMG-MG) Ao se sair molhado em local aberto, mesmo em dias quentes, sente-se uma sensação de frio. Esse fenômeno está relacionado com a evaporação da água que, no caso, está em contato com o corpo humano. Essa sensação de frio explica-se corretamente pelo fato de que a evaporação da água: a) é um processo endotérmico e cede calor ao corpo. b) é um processo endotérmico e retira calor do corpo. c) é um processo exotérmico e cede calor ao corpo. d) é um processo exotérmico e retira calor do corpo. 20 (Unicamp-SP) Grafite e diamante são formas alotrópicas do carbono, cujas equações de combustão são apresentadas a seguir: C(gr) + O 2 (g) = CO 2 (g) H = - 393,5 kjmol -1 C(d) + O 2 (g) = CO 2 (g) H = - 395,4 kjmol -1 a) Coloque os dados em um gráfico e calcule a variação de entalpia necessária para converter 1,0 mol de grafite em diamante. b) Qual a variação de entalpia na queima de 120 g de grafite?
Gabarito - Parte 3 01- Alternativa D 1000cm 3 C H O 0,8g C H O 32, 6kcal 2 6 28,75L C H O.. 2 6. 16,3.10 3 kcal 2 6 1L C H O 1cm 3 C H O 46g C H O 2 6 2 6 2 6 02- a) 6120kJ. 1g C 6H 12 O 6. 1mol C 6H 12 O 6 6mol de O. 12mols de O 17kJ 180g C 6 H 12 O 6 1mol C 6 H 12 O 6 1000cm 3 soro 1g soro 5g glicose 17kJ b) 1L soro.. 3.. 850kJ 1L soro 1cm soro 100g soro 1g glicose 03- Alternativa C a) Falso. São absorvidos 10,5kcal. b) Falso. Entalpia H 2 O (líquido) Entalpia H 2 O (gasoso) c) Verdadeiro. 36g H O. 1mol H O 2. 10, 5kcal 21kcal 2 18g H 2 O 1mol H 2 O d) Falso. A síntese do H 2 O (líquido) libera 68,3kcal e a síntese do H 2 O (gasoso) libera 57,8kcal. e) Falso. A síntese do H 2 O (gasoso) libera 57,8kcal, ou seja, H = -57,8kcal. 04- Alternativa D 4,18.10 5 J. 1mol H 2O 18g H. 2 O 43, 4.10 3 J 1mol H O 2 173, 4kJ 05- Alternativa C Cálculo do calor absorvido pelo ferro: 30.10 3 J. 0,8 = 24.10 3 J Cálculo de quantos graus Celsius aumentará a temperatura com o calor absorvido pelo ferro: 24.10 3 J 1mol Fe O 1mol Fe 2 3 0 0..1 C=480 C 1mol Fe 2 O 3 2mol Fe 25J Cálculo da temperatura final obtida pelo ferro: t FINAL = 30 C + 480 C = 510 C 06- Alternativa C Para qualquer substância temos: H (gás) > H (líquido) > H (sólido), portanto: H ETANOL GASOSO > H ETANOL LÍQUIDO Como a reação de combustão é exotérmica, logo a H REAGENTE(ETANOL) > H PRODUTOS, com isso ficamos com a alternativa C. 07- Alternativa D 2, 4.10 9 kj 1mol CO 44g CO 1ton CO 132ton CO. 2. 2. 2 2 1hora 800kJ 1mol CO 10 6 g CO 1hora 2 2 08- Alternativa A Reações endotérmicas possuem entalpia dos reagentes menor que a entalpia dos produtos. 09- Alternativa E Um processo em que há desenvolvimento de energia térmica por consequente aumento de temperatura implica na liberação de energia térmica, tratando-se desta forma de um processo exotérmico.
10- Alternativa D A afirmação Quando a água funde, ocorre uma reação exotérmica possui dois erros: 1 ) a fusão da água não é uma reação química e sim um processo físico; 2 ) a fusão da água é um processo endotérmico. 11- Alternativa D A reação que possui H positivo é definida como uma reação endotérmica. 12- Alternativa A A reação que possui H negativo é definida como uma reação exotérmica. 13- Alternativa E O processo em que o reagente tem menor energia que o produto é endotérmico, ou seja, que possui H positivo. 14- Alternativa B O processo em que o reagente tem maior energia do que o produto é exotérmico, ou seja, que possui H negativo. 15- Alternativa C A queima do carbono é uma reação exotérmica: C + O 2 entalpia do produto. CO 2 H < 0, ou seja, a entalpia dos reagentes é maior que a 16- Alternativa C O resfriamento do gás, ou seja, diminuição da temperatura, é um processo endotérmico que ocorre com absorção de calor (energia) da vizinhança. 17- Alternativa C A reação de formação da água possui calor positivo de 242kJ, isto significa que esta quantidade de calor está sendo liberado para o meio, sendo assim, a reação é exotérmica. 18- Alternativa D A dissolução do sal implica no resfriamento do sistema, ou seja, diminuição da temperatura, é um processo endotérmico que ocorre com absorção de calor (energia) da vizinhança, caracterizado pelo H positivo ou calor da reação negativo. 19- Alternativa B A evaporação da água é um processo endotérmico, que ocorre com absorção de calor do corpo, implicando na diminuição de temperatura e subsequente sensação de frio. 20- a) 395,4 = X + 393,5 X = 395,4 393,5 X = 1,9kJ, com isso temos: H = + 1,9kJ
Parte 4 01 (UEL-PR) Uma mistura gasosa de brometo de hidrogênio e de oxigênio reage formando água e bromo. O diagrama de entalpia abaixo está relacionado com esta reação. No diagrama, x, y, z e w representam os coeficientes da equação balanceada. Com relação à reação descrita, é incorreto afirmar que: a) a entalpia de formação de brometo de hidrogênio gasoso é H 3. b) H 3 representa a entalpia da reação x HBr(g) + y O 2(g) z H 2O(g) + w Br 2(g) c) H 3 = H 1 - H 2 d) a vaporização do bromo líquido é um processo endotérmico. e) a reação de obtenção de água e de bromo, a partir do brometo de hidrogênio e do oxigênio, é um processo exotérmico.
02 (UFMG-MG) Considere o seguinte diagrama de entalpia, envolvendo o dióxido de carbono e as substâncias elementares diamante, grafita e oxigênio. Considerando o diagrama, assinale a afirmativa FALSA. a) a transformação do diamante em grafita é exotérmica. b) a variação de entalpia na combustão de 1 mol de diamante é igual -392 kj mol -1. c) a variação de entalpia na obtenção de 1 mol de CO 2(g), a partir da grafita, é igual a -394 kj mol -1. d) a variação de entalpia na obtenção de 1 mol de diamante, a partir da grafita, é igual a 2 kj mol -1.
03 (UFPR-PR) Considere o diagrama de entalpia a seguir, no qual os coeficientes se referem a mols, temperatura 25 C e pressão 1 atm (Dados: massa molar 11Na = 23 g; 17Cl = 35,5 g ) É correto afirmar: (01) No diagrama estão representados os processos de quebra ou formação de pelo menos três tipos de ligações químicas: covalente, iônica e metálica. (02) H 6 = H 1 + H 2 + H 3 + H 4 + H 5 (03) A energia necessária para formar 1 mol de íons cloreto e 1 mol de íons sódio, ambos no estado gasoso, a partir de 1 mol de cloreto de sódio sólido, é igual a + 183,8 kcal. (04) A variação da entalpia da reação NaCl(s) Na(s) + ½ Cl 2(g) é igual a -98,2 kcal. (05) A formação de 1 mol de íons sódio e 1 mol de íons cloreto, ambos no estado gasoso, a partir de sódio metálico e gás cloro, é um processo exotérmico. 04 (UFRJ-RJ) O diagrama a seguir contém valores de entalpias das diversas etapas de formação de NaCl(s), a partir do Na(s) e do Cl 2(g). Diagrama de entalpia T = 25 C e P = 1 atm a) Determine, em kcal, a variação de entalpia, H, da reação: Na(s) + ½ Cl 2(g) NaCl(s) b) Explique por que o NaCl é sólido na temperatura ambiente.
05 (PUC-MG) O diagrama a seguir contém valores das entalpias das diversas etapas de formação do NaCl(s), a partir do Na(s) e do Cl 2(g). Para a reação: Na(s) + ½ Cl 2(g) NaCl(s) a variação de entalpia ( H), em kcal, a 25 C e 1 atm, é igual a: a) -98 b) -153 c) -55 d) +153 e) +98 06 (Cesgranrio-RJ) Observe o gráfico. O valor da entalpia de combustão de 1 mol de SO 2(g), em kcal, a 25 C e 1 atm, é: a) -71 b) -23 c) +23 d) +71 e) +165 07 (UEL-PR) H 2(g) 2 H(g) Dado: massa molar do H = 1g/mol Considere os seguintes diagramas da variação de entalpia para a reação acima: Qual dos diagramas corresponde à reação? a) I b) II c) III d) IV e) V
08 (Cesgranrio-RJ) Considere o diagrama de entalpia a seguir. Assinale a opção que contém a equação termoquímica correta. a) H 2(g) + ½ O 2(g) H 2O(g) H = +242 kj mol -1 b) H 2O(l) H 2O(g) H = -41 kj mol -1 c) H 2O(l) H 2(g) + ½ O 2(g) H = +283 kj mol -1 d) H 2O(g) H 2 + ½ O 2(g) H = 0 kj mol -1 e) H 2(g) + ½ O 2(g) H 2O(l) H = +41 kj mol -1 09 (Unicamp-SP) As variações de entalpia ( H) do oxigênio, do estanho e dos seus óxidos, a 298 K e 1 bar, estão representadas no diagrama: Assim, a formação do SnO(s), a partir dos elementos, corresponde a uma variação de entalpia de -286 kj/mol. a) Calcule a variação de entalpia ( H 1) correspondente à decomposição do SnO 2(s) nos respectivos elementos, a 298 K e 1 bar. b) Escreva a equação química e calcule a respectiva variação de entalpia ( H 2) da reação entre o óxido de estanho (II) e o oxigênio, produzindo o óxido de estanho (IV), a 298 K e 1 bar.
10 (UFC-CE) Os constantes aumentos dos preços dos combustíveis convencionais dos veículos automotores têm motivado a utilização do gás natural (CH 4) como combustível alternativo. Analise o gráfico abaixo, que ilustra as variações de entalpia para a combustão do metano. Assinale a alternativa correta. a) A entalpia de combustão do metano, Hc = -890,4 kj/mol, equivale ao valor do somatório das entalpias de formação de um mol de CO 2(g) e 2 mols de H 2O(g). b) A energia calorífica consumida para a ativação da reação, 175 kj/mol, é consideravelmente menor do que a energia liberada na combustão do metano, H = -890,4 kj/mol. c) A reação de combustão do CH 4 bem exemplifica um processo exotérmico, com liberação de 965,4 kj, quando um mol deste gás é consumido para produzir 3 mols de produtos gasosos. d) A formação do estado de transição envolve uma variação de entalpia de 100 kj/mol, e o calor de combustão do CH 4 corresponde ao valor, H = -965,4 kj/mol. e) O cálculo termodinâmico, rigorosamente correto, do calor de combustão do CH 4 envolve todas as etapas representadas no gráfico, isto é: H = (-75+100-965,4) = -940,4 kj/mol. 11 (Fuvest-SP) Passando acetileno por um tubo de ferro, fortemente aquecido, forma-se benzeno (um trímero do acetileno). Pode-se calcular a variação de entalpia dessa transformação, conhecendo-se as entalpias de combustão completa de acetileno e benzeno gasosos, dando produtos gasosos. Essas entalpias são, respectivamente, -1 256 kj/mol de C 2H 2 e -3 168 kj/mol de C 6H 6. a) Calcule a variação de entalpia, por mol de benzeno, para a transformação de acetileno em benzeno ( H 1). O diagrama adiante mostra as entalpias do benzeno e de seus produtos de combustão, bem como o calor liberado na combustão ( H 2).
b) Complete o diagrama adiante para a transformação de acetileno em benzeno, considerando o calor envolvido nesse processo ( H 1). Um outro trímero do acetileno é o 1,5 hexadiino. Entretanto, sua formação, a partir do acetileno, não é favorecida. Em módulo, o calor liberado nessa transformação é menor do que o envolvido na formação do benzeno. c) No mesmo diagrama, indique onde se localizaria, aproximadamente, a entalpia do 1,5-hexadiino. d) Indique, no mesmo diagrama, a entalpia de combustão completa ( H 3) do 1,5-hexadiino gasoso, produzindo CO 2 e H 2O gasosos. A entalpia de combustão do 1,5 hexadiino, em módulo e por mol de reagente, é maior ou menor do que a entalpia de combustão do benzeno? 12 (UFRJ-RJ) F. Haber (Prêmio Nobel - 1918) e C. Bosch (Prêmio Nobel - 1931) foram os responsáveis pelo desenvolvimento do processo de obtenção de amônia (NH 3) a partir do nitrogênio (N 2) e do hidrogênio (H 2). O trabalho de Haber e Bosch foi de fundamental importância para a produção de fertilizantes nitrogenados, o que permitiu um aumento considerável na produção mundial de alimentos; por esse motivo, o processo Haber-Bosch é considerado uma das mais importantes contribuições da química para a humanidade. A amônia, ainda hoje, é produzida com base nesse processo. a) O gráfico a seguir relaciona o calor liberado pela reação com a massa de nitrogênio consumida. Determine a entalpia de formação da amônia, em kj. Dado: N = 14 b) Escreva a fórmula estrutural do NH 3.
13 (Fuvest-SP) Buscando processos que permitam o desenvolvimento sustentável, cientistas imaginaram um procedimento no qual a energia solar seria utilizada para formar substâncias que, ao reagirem, liberariam energia: Considere as seguintes reações: I. 2 H2 + 2 CO CH4 + CO2 II. CH4 + CO2 2 H2 + 2 CO E as energias médias de ligação: H H = 4,4. 10 2 kj/mol C=O (CO) = 10,8. 10 2 kj/mol C=O (CO 2) = 8,0. 10 2 kj/mol C H = 4,2. 10 2 kj/mol A associação correta que ilustra tal processo é: Reação em B / Conteúdo de D / Conteúdo de E a) I CH 4 + CO 2 CO b) II CH 4 + CO 2 H 2 + CO c) I H 2 + CO CH 4 + CO 2 d) II H 2 + CO CH 4 + CO 2 e) I CH 4 CO
14 (UEM-PR) Dadas as seguintes reações a 25 C e 1 atm: I. Cgrafite + O2(g) CO2(g) H = -394kJ II. Cdiamante + O2(g) CO2(g) H = -396kJ III. H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) H = -286kJ IV. H2(g) + ½ O2(g) H2O(g) H = -242kJ V. C2H6O(l) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 3 H2O(l) H = -1368kJ VI. C20H42(s) 61/2 O2(g) 20 CO2(g) + 21 H2O(g) H = -133kJ (Dados: H = 1; O = 16; C = 12) Nessas condições, assinale o que for correto. 01. A entalpia de formação do C 2H 6O(l) é igual a -1 368 kj/mol. 02. A entalpia de combustão do C 20H 42(s) é igual a -266 kj/mol. 04. Na transformação de C (grafite) para C (diamante), haverá liberação de 2 kj/mol. 08. O calor necessário para a vaporização de 90 g de H 2O(l) é igual a 220 kj. 16. Na combustão de 46 g de C 2H 6O(l), haverá uma liberação de calor maior do que na combustão de 564 g de C 20H 42(s). 32. O H da reação II representa a entalpia-padrão de formação do CO 2(g). Soma das alternativas corretas ( ) 15 (Fuvest-SP) Calcula-se que 1,0.10 16 kj da energia solar são utilizados na fotossíntese, no período de um dia. A reação da fotossíntese pode ser representada por Energia solar 6 CO 2 + 6 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 clorofila e requer, aproximadamente, 3,0. 10 3 kj por mol de glicose formada. a) Quantas toneladas de CO 2 podem ser retiradas, por dia, da atmosfera, através da fotossíntese? b) Se, na fotossíntese, se formasse frutose em vez de glicose, a energia requerida (por mol) nesse processo teria o mesmo valor? Justifique, com base nas energias de ligação. São conhecidos os valores das energias médias de ligação entre os átomos: C H, C C, C=O, H O, C O.
16 (Unicamp-SP) A hidrazina (H 2N-NH 2) tem sido utilizada como combustível em alguns motores de foguete. A reação de combustão que ocorre pode ser representada, simplificadamente, pela seguinte equação: H2N-NH2(g) + O2(g) = N2(g) + 2 H2O(g) A variação de entalpia dessa reação pode ser estimada a partir dos dados de entalpia das ligações químicas envolvidas. Para isso, considera-se uma absorção de energia quando a ligação é rompida, e uma liberação de energia quando uma ligação é formada. A tabela abaixo apresenta dados de entalpia por mol de ligações rompidas. a) Calcule a variação de entalpia para a reação de combustão de um mol de hidrazina. b) Calcule a entalpia de formação da hidrazina sabendo-se que a entalpia de formação da água no estado gasoso é de -242 kjmol -1. 17 (UFGO-GO) Determine a entalpia de formação do ácido clorídrico gasoso. Dados: I. 1 H2(g) 2 H(g) H 0 = 436 kj/mol II. 1 Cl2(g) 2 Cl(g) H 0 = 243 kj/mol III. 1 HCl(g) 1 H(g) + 1 Cl(g) H 0 = 431 kj/mol Indique os cálculos. 18 (PUC-SP) Relativamente à reação dada pela equação: CaCO3 CaO + CO2 H = + 42 kcal/mol pede-se: a) indicar o sentido da troca de calor entre sistema e vizinhanças; b) calcular a quantidade de calor trocada por um sistema no qual são obtidos 224 g de óxido de cálcio.
19 Seja a equação termoquímica: H2(g) + ½ O2(g) H2O(g) H = - 57,8 kcal/mol Na reação mencionada, quando forem consumidos 8,0 g de oxigênio, haverá: a) liberação de 115,6 kcal. b) absorção de 115,6 kcal. c) liberação de 57,8 kcal. d) absorção de 57,8 kcal. e) liberação de 28,9 kcal. 20 (UFAL-AL) Considere a seguinte equação termoquímica: ½ N2(g) + 3/2 H2(g) NH3(g) H = - 46KJ/mol Pode-se, consequentemente, afirmar que a formação de 2,0 mols de NH 3(g) consome: a) 2,0 mols de H 2, com liberação de calor. b) 1,5 mol de H 2, com absorção de calor. c) 1,5 mol de H 2, com liberação de calor. d) 1,0 mol de N 2, com absorção de calor. e) 1,0 mol de N 2, com liberação de calor. Gabarito - Parte 4 01- Alternativa A H 3 não representa entalpia de formação. 02- Alternativa B Combustão de 1 mol C Diamante H = Hp Hi H = -394 - (+2) H = -396 kj 03-01.V 02. F 03.V 04. F (+ 98,2 kcal) 05. F (endotérmico) 04- a) De acordo com o gráfico: H = 153,1 (28,9+26) H = -98,2kcal b) Todo composto iônico é um sólido cristalino a 25 C e 1atm. Possui elevado ponto de fusão devido a atração iônica muito forte. 05- Alternativa A H = (26+29) 153 = -98kcal 06- Alternativa B H = (-94) (-71) = -94+71 H = -23kcal/mol 07- Alternativa C A quebra de uma ligação é um processo endotérmico ( H > 0)
08- Alternativa C a) H 2(g) + ½ O 2(g) H 2O(g) H = -242 kj mol -1 b) H 2O(l) H 2O(g) H = +41 kj mol -1 c) H 2O(l) H 2(g) + ½ O 2(g) H = +283 kj mol -1 d) H 2O(g) H 2 + ½ O 2(g) H = +242 kj mol -1 e) H 2(g) + ½ O 2(g) H 2O(l) H = -283 kj mol -1 09- a) SnO 2(s) Sn(s) + O 2(g) H = +581kJ/mol b) SnO(s) + ½ O 2(g) SnO 2(s) H = 581 286 H = - 295kJ/mol 10- Alternativa B a) A entalpia de combustão do metano, Hc = -890,4 kj/mol, equivale à diferença entre a entalpia dos produtos menos a entalpia dos reagentes. b) A energia calorífica consumida para a ativação da reação, 175 kj/mol, é consideravelmente menor do que a energia liberada na combustão do metano, H = -890,4 kj/mol. c) A reação de combustão do CH 4 bem exemplifica um processo exotérmico, com liberação de 890,4 kj, quando um mol deste gás é consumido para produzir 3 mols de produtos gasosos. d) A formação do estado de transição envolve uma variação de entalpia de 175 kj/mol, e o calor de combustão do CH 4 corresponde ao valor, H = -890,4 kj/mol. e) O cálculo termodinâmico, rigorosamente correto, do calor de combustão do CH 4 Hc = -890,4 kj/mol, equivale à 11- a) Dados: C 2H 2 + 5/2 O 2 2 CO 2 + H 2O H 1 = - 1256kJ C 6H 6 + 15/2 O 2 6 CO 2 + 3 H 2O H 2 = - 3168kJ Calculando o H para a transformação de acetileno em benzeno: Multiplicando por 3 a 1ª equação: 3 C 2H 2 + 15/2 O 2 6 CO 2 + 3 H 2O H 1 = 3.(- 1256)kJ Invertendo a 2ª equação: 6 CO 2 + 3 H 2O C 6H 6 + 15/2 O 2 H 2 = + 3168kJ Somando as equações: 3 C 2H 2 C 6H 6 H = H 1 + H 2 H = 3.(-1256)+3168 H = -600kJ b)
c) H 4 corresponde à variação de entalpia da formação de 1,5-hexadiino a partir do acetileno. De acordo com o enunciado H 4 < H 1, em módulo. A entalpia do 1,5-hexadiino terá valor intermediário entre as entalpias de 3mols de acetileno e a de 1mol de benzeno. d) Em módulo o diagrama mostra que: H 3 > H 2. 12- a) Reação de formação da amônia: ½ N 2(g) + 3/2 H 2(g) NH 3(g) Cálculo da entalpia de formação da amônia: 69kJ 28g N. 2. 0,5mol N 2 46kJ/mol NH 21g N 2 1mol N 2 1mol NH 3 b) 3 13- Alternativa B Cálculo do H para o processo I: 2 H2 + 2 CO CH4 + CO2 2 H H + 2 O = C CH4 + O = C = O 2.(+4,4.10 2 ) 2.(+10,8.10 2 ) 4.(-4,2.10 2 ) 2.(-8.10 2 ) E quebrar = +30,4.10 2 E formar = -32,8,10 2 H = E quebrar + E formar H = (+30,4.10 2 )+(- 32,8,10 2 ) H = -2,4.10 2 kj (processo exotérmico) Cálculo do H para o processo II: CH4 + CO2 2 H2 + 2 CO CH4 + O = C = O 2 H H + 2 C = O 4.(+4,2.10 2 ) 2.(+8.10 2 ) 2.(-4,4.10 2 ) 2.(-10,8.10 2 ) E quebrar = +32,8.10 2 E formar = -30,4,10 2 H = E quebrar + E formar H = (+32,8.10 2 )+(- 30,4,10 2 ) H = +2,4.10 2 kj (processo endotérmico) No reator B, ocorre a reação endotérmica (II), enquanto no reator C, ocorre a reação exotérmica (I). No reservatório D, existem as substâncias (CH 4 e CO 2) que irão sofrer processo endotérmico em B, produzindo as substâncias (H 2 e CO), que serão transferidas para o reservatório E e enviadas ao reator C, onde sofrerão processo exotérmico.
14- Soma: 08+16 = 24 01. Falso: Entalpia de formação é -278 kj Equação de formação do etanol: 2 C grafite) + 3 H 2(g) + ½ O 2(g) C 2H 6O(l) Calculando o H de formação do etanol: Multiplicando por 2 a 1ª equação: 2 C grafite + 2 O 2(g) 2 CO 2(g) H 1 = 2.(-394)kJ Multiplicando por 3 a 3ª equação: 3 H 2(g) + 3/2 O 2(g) 3 H 2O(l) H 3 = 3.(-286)kJ Invertendo a 5ª equação: 2 CO 2(g) + 3 H 2O(l) C 2H 6O(l) + 3 O 2(g) H 5 = +1368kJ Somando as equações: 2 C grafite) + 3 H 2(g) + ½ O 2(g) C 2H 6O(l) H = H 2 + H 3 + H 5 H = -278kJ/mol 02. Falso: Entalpia de combustão é -133 kj 04. Falso: Absorção de 2 kj/mol Calculando o H para transformação de C(grafite) para C(diamante): Conservando a 1ª equação: C grafite + O 2(g) CO 2(g) H 1 = -394kJ Invertendo a 2ª equação: CO 2(g) C diamante + O 2(g) H 2 = +396kJ Somando as equações: C grafite C diamante H = H 1 + H 2 H = +2kJ/mol 08. Verdadeiro Equação de vaporização da água: H 2O(l) H 2O(g) Invertendo a 3ª equação: H 2O(l) H 2(g) + ½ O 2(g) H 3 = +286kJ Conservando a 4ª equação: H 2(g) + ½ O 2(g) H 2O(g) H 4 = -242kJ Somando as equações: H 2O(l) H 2O(g) H = H 3 + H 4 H = +44kJ/mol Calculando o H de vaporização de 90g de água: 90g H O. 1mol H O 2. 44kJ 2 18g H 2 O 1mol H 2 O 220kJ 16. Verdadeiro C 2H 6O M = 2.12+6.1+1.16 M = 46g/mol C 20H 42 M = 20.12+42.1 M = 282g/mol Na combustão de 46g (1mol) de C 2H 6O(l), haverá uma liberação de 1368kJ e na combustão de de 564g (2mol) de C 20H 42(s) haverá liberação de 266kJ. 32. Falso: Reação I que representa a entalpia-padrão de formação do CO 2. 15-1mol glicose a) 1.1016 kj.. 6mol CO 2. 44g CO 2. 1ton CO 2 8,8.10 8 ton CO 3.10 3 kj 1mol glicose 1mol CO 10 6 2 g CO 2 2 b) Sim, pois tanto a glicose quanto a frutose têm 7 ligações C-H, 5 ligações C-C, 5 ligações C-O, 5 ligações O-H e 1 ligação C=O.
16-
17-18- a) Como a reação é endotérmica logo o calor é transferido da vizinhança para o sistema. 1mol CaO 42kcal b) 224g CaO.. 56g CaO 1mol CaO 168kcal 19- Alternativa E 8g O. 1mol O 2. 57,8kcal 28,9kcal 2 32g O 2 0,5mol O 2 20- Alternativa E Para formação de 2mol de NH 3 há um consumo de 1mol de N 2 e 3mol de H 2 com liberação de 46kJ de calor.