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Este documento contém exercícios resolvidos e problemas relacionados à determinação de entalpia em diferentes reações químicas, como formação, combustão e exotérmicas/endotérmicas, utilizando dados de energia de ligação e tabelas de entalpia.
O que você vai aprender
Tipologia: Exercícios
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111
1º O 1,2-dicloroetano pode ser obtido a partir da reação do eteno com o gás cloro. Pede-se: a) A equação termoquímica balanceada que representa esta reação. b) O cálculo da variação de entalpia envolvida na formação de 1 mol de 1,2-dicloroetano. c) Essa reação é exotérmica ou endotérmica? Esboce um gráfico de entalpia versus caminho da reação indicando os patamares de energia dos reagentes e dos produtos. Dados:
Ligação: Energia (KJ mol-^1 )
2º Considere a equação a seguir: C 3 H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g)+ 4H 2 O( l ) Calcule a variação de entaplpia e preveja se é uma reação endotérmica ou exotérmica. Dados: Entalpia de ligação: C-H = 413,4 kJ mol-1, C-C = 346,8 kJ mol-1, C=O = 744 kJ mol-1, O=O = 498 kJ mol-1^ e O-H = 462 kJ mol-1.
3º Sódio metálico reage com água liberando grande quantidade de calor, o qual pode desencadear uma segunda reação, de combustão. Sobre essas reações, é correto afirmar que a) Os valores de ΔH são positivos para as duas reações e H 2 O é produto da combustão. b) O valor de ΔH é positivo apenas para a formação de NaOH ( aq ) e CO 2 é um produto da combustão. c) O valor de ΔH é positivo para a formação de NaOH ( aq ) e negativo para a combustão de H 2. d) O valores de ΔH são negativos para as duas reações e H 2 O é produto da combustão. e) O valores de ΔH são negativos para as duas reações e CO 2 é produto da combustão.
4º O monóxido de carbono, um dos gases emitidos pelos canos de escapamento de automóveis, é uma substância nociva, que pode causar até mesmo a morte, dependendo de sua concentração no ar. A adaptação de catalisadores aos escapamentos permite diminuir sua emissão, pois favorece a formação do CO 2 , conforme a equação a seguir: CO (g) + ½ O 2 (g) → CO 2 (g) Sabe-se que as entalpias de formação para o CO e para o CO 2 são, respectivamente, – 110, kJ/mol e – 393,5 kJ/mol. É correto afirmar que, quando há consumo de 1 mol de oxigênio por esta reação, serão a) consumidos 787 kJ. b) consumidos 183 kJ. c) produzidos 566 kJ. d) produzidos 504 kJ. e) produzidos 393,5 kJ.
5º Sabe-se que a 25°C as entalpias de combustão (em kJ.mol–^1 ) de grafita, gás hidrogênio e gás
NOME:
DATA:
PROF: FERNANDO DISCIPLINA: Físico-Química I
CURSO: LICENCIATURA EM QUÍMICA NOTA
metano são, respectivamente: – 393,5; – 285,9 e – 890,5. Assinale a alternativa que apresenta o valor CORRETO da entalpia da seguinte reação: C (grafita) + 2 H 2 (g) → CH 4 (g) a) – 211,1 kJ.mol–^1 b) – 74,8 kJ.mol–^1 c) 74,8 kJ.mol–^1 d) 136,3 kJ.mol–^1 e) 211,1 kJ.mol–^1
6º Sob certas circunstâncias, como em locais sem acesso a outras técnicas de soldagem, pode- se utilizar a reação entre alumínio (Al) pulverizado e óxido de ferro (Fe 2 O 3 ) para soldar trilhos de aço. A equação química para a reação entre alumínio pulverizado e óxido de ferro (III) é: 2 Al ( s ) + Fe 2 O 3 ( s ) → Al 2 O 3 ( s ) + 2 Fe ( s ) O calor liberado nessa reação é tão intenso que o ferro produzido é fundido, podendo ser utilizado para soldar as peças desejadas. Conhecendo-se os valores de entalpia de formação para o Al 2 O 3 (s) = – 1676 kJ/mol e para o Fe 2 O 3 (s) = – 824 kJ/mol, nas condições padrão (25 ºC e 1 atmosfera de pressão), calcule a entalpia dessa reação nessas condições. Apresente seus cálculos. 7º A oxidação do carbono a dióxido de carbono pode ocorrer em dois passos: C (s) + ½ O 2 (g) → CO (g)ΔH^0 = – 110,5 kJ CO (g) + ½ O 2 (g) → CO 2 (g) ΔH^0 = – 283,0 kJ A reação total e o valor da entalpia total da reação são, respectivamente: a) C (s) + ½ O 2 (g) → CO 2 (g); ΔH^0 = – 393,5kJ. d) C (s) + O 2 (g) → 2 CO (g); ΔH^0 = + 393,5kJ. b) C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g); ΔH^0 = + 393,5kJ. e) C (s) + O 2 (g) → 2 CO (g); ΔH^0 = – 393,5kJ. c) C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g); ΔH^0 = – 393,5kJ.
8º O “besouro bombardeiro” espanta seus predadores, expelindo uma solução quente. Quando ameaçado, em seu organismo ocorre a mistura de soluções aquosas de hidroquinona, peróxido de hidrogênio e enzimas, que promovem uma reação exotérmica, representada por:
O calor envolvido nessa transformação pode ser calculado, considerando-se os processos:
Assim sendo, o calor envolvido na reação que ocorre no organismo do besouro é a) - 558 kJ. mol-1^ b) - 204 kJ. mol-1^ c) + 177 kJ. mol-1^ d) + 558 kJ. mol-1^ e) + 585 kJ. mol-
similares à amônia, usado entre outras aplicações como combustível para foguetes e propelente para satélites artificiais. Em determinadas condições de temperatura e pressão, são dadas as equações termoquímicas abaixo. I. N 2 (g) + 2 H 2 (g) → N 2 H 4 (g) ΔH = + 95,0kJ/mol II.H 2 (g) + ½ O 2 → H 2 O (g) ΔH = – 242,0kJ/mol A variação da entalpia e a classificação para o processo de combustão da hidrazina, nas condições de temperatura e pressão das equações termoquímicas fornecidas são, de acordo com a equação N 2 H 4 (g) + O 2 (g) → N 2 (g) + 2 H 2 O (g), respectivamente, a) – 579 kJ/mol; processo exotérmico. d) – 147 kJ/mol; processo exotérmico. b) + 389 kJ/mol; processo endotérmico. e) + 147 kJ/mol; processo endotérmico. c) – 389 kJ/mol; processo exotérmico.