Reações de combustão e oxidação branda em compostos orgânicos AULAS 46 A 48

Prévia do material em texto

QUÍMICA
F B O N L I N E . C O M . B R
//////////////////
Professor(a): Mariano oliveira
assunto: reações de coMbustão e oxidação branda
frente: QuíMica iii
017.533 – 142570/19
AULAS 46 A 48
EAD – ITA/IME
Resumo Teórico
Combustão
A combustão é a reação de oxidação mais comum, que ocorre 
com qualquer tipo de composto orgânico. Nessa reação, o combustível 
é o composto orgânico e o comburente, é o gás oxigênio (O
2
).
Combustão completa
CH
4
 + 2 O
2
 CO
2
 + 2 H
2
O
 metano
Combustão incompleta
CH
4
 + 3/2 O
2
 CO + 2 H
2
O
CH
4
 + O
2
 C + 2 H
2
O
 negro de fumo ou fuligem
Triângulo de Fogo
Combustível
É toda a substância que arde.
O combustível pode apresentar-se no estado:
Com excepção do estado gasoso, o combustível tem de sofrer 
transformações – aumento de temperatura – para que liberte 
vapores antes da combustão.
Combustíveis fósseis
Dióxido de 
carbono: 
gás incolor
Carbono: 
fumaça preta
Monóxido de 
carbono: 
gás incolor, 
muito venenoso
CO
2
CO
C
Com
bus
tão
Combustão
Combustão
C Hx y2 +
incompleta
completa










 2
2 2 2 2
x y
O x CO yH O
+
→ +
x y
O x CO yH O
+
→ +
2 2 2
y
O x C H O
2 2 2
→ +
O petróleo, como o carvão mineral e outros combustíveis 
fósseis, apresenta como impureza o enxofre.
Ao queimar os combustíveis fósseis também queimamos o 
enxofre, que produz óxidos de enxofre, que produz óxidos de enxofre 
responsáveis por um tipo de chuva ácida.
S O SO
SO O SO
SO H O H SO
+ →
+ →
+ →
2 2
2 2 3
3 2 2 4
1
2
Processos de produção de biocombustíveis
Esta área é voltada para os conceitos relacionados às 
tecnologias de obtenção e as etapas de separação e purificação de 
biocombustíveis, envolvendo: rotas tecnológicas de obtenção de 
catalisadores biológicos e químicos, matérias-primas e valorização de 
biomassas residuais, biorrefinaria, logística e tratamento de efluentes.
Projeto de biocombustíveis
Esta área é voltada para os conceitos relacionados ao projeto de 
plantas de produção de biocombustíveis, envolvendo: conceitos básicos 
de fenômenos de transporte, modelagem, controle e simulação, 
engenharia de processos, projeto básico e tratamento de rejeitos.
Comburente
É o elemento que ativa e dá vida ao fogo. Trata-se do oxigênio 
(O
2
) presente na atmosfera, na proporção de 21% ao nível do mar, 
o restante é formado por 78% de nitrogênio (N
2
) e 1% de outros 
gases como argônio, hélio, gás carbônico etc.
2F B O N L I N E . C O M . B R
//////////////////
Módulo de estudo
017.533 – 142570/19
Para que se ocorra o fogo, é necessário que se tenha pelo 
menos 16% de oxigênio presente no ambiente.
O oxigênio em si não é combustível mas sem ele não existe combustão.
Calor ou energia de activação
É a energia necessária para aumentar a temperatura do 
combustível ao ponto deste começar a despender vapores suficientes 
para que se inicie a ignição.
Reação em cadeia
O incêndio aumenta o seu tamanho devido à reacção em cadeia 
produzida entre combustível e o oxigênio.
À medida que o foco arde, as moléculas de combustível 
reduzem-se a moléculas mais simples sucessivamente, dentro da 
chama.
À medida que o processo de combustão continua, o 
aumento de temperatura faz partir mais as moléculas, aumentando a 
temperatura do incêndio e a reacção em cadeia.
Enquanto exister combustível e oxigênio suficientes e se 
mantiver a temperatura, reacção em cadeia não para.
Calorimetria
Calor
É a energia em trânsito entre dois corpos o calor desloca-se 
sempre de um corpo com temperatura mais alta para um corpo com 
temperatura mais baixa.
Unidades de calor
Jules
Caloria
BTU
Caloria
Quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 
1 gr de água a 1 ºC.
Combustões lentas
São combustíveis em que o processo de reacção química se dá 
muito lentamente não havendo produção de chama e luz.
A temperatura é baixa – Inferior a 500 ºC
Combustões vivas
São combustões em que o processo de reacção se dá com 
maior velocidade:
 produzem calor
 provocam a queima do combustível
 produzem emissão de chama
Características da Combustão Viva
 Chama
 Incandescência
Chama
Resulta da mistura de gases combustíveis com o ar.
Incandescência
É produzida pela combustão viva dos corpos sólidos. Este 
fenômeno revela-se pelo aparecimento de sinais luminosos nos sólidos.
Explosões
São combustões muito vivas em que o processo de reacção 
se dá a uma velocidade superior a 340 m/s, atingindo toda a massa 
combustível, produzindo um ruído de nome detonação.
Combustão expontânea
É definida como sendo um fogo que não necessita de energia 
de activação ou interferência humana para se iniciar a combustão.
COMBUSTÍVEL
MICROORGANISMOS
REACÇÕES OU 
FRAGMENTAÇÕES
REACÇÕES EXOTÉRMICAS 
INTERNAS FORTES
AUMENTO DA 
TEMPERATURA
MISTURA COM O 
COMBURENTE
AUTO INFLAMAÇÃO
Exemplos: algodão, sisal, desperdícios com óleo, estrumeira.
Processos de Extinção de Chamas
Limitação do combustível
Carência
Retirando o combustível do alcance do fogo.
Retirando o fogo do alcance do combustível.
Limitação do comburente
Asfixia
Quando se reduz o comburente, não dando a este possibilidade 
de continuar a alimentar a combustão.
3 F B O N L I N E . C O M . B R
//////////////////
017.533 – 142570/19
Módulo de estudo
Abafamento
Redução do comburente através da cobertura do combustível 
com uma manta.
Limitação da temperatura
Arrefecimento
Diminuição da temperatura do combustível através do 
lançamento de água.
Gases resultantes da combustão
Fumo
Chama
Calor
Gases
Fumo
Aparece devido à combustão incompleta dos combustíveis.
Factores que originam a formação de fumo:
• Composição química do combustível;
• A temperatura do meio ambiente;
• A quantidade de comburente;
• A radiação incidente no material;
• Os combustíveis nas proximidades do fogo;
• A duração do incêndio;
• A forma do combustível;
• A distribuição do combustível.
Diferentes cores de fumo
Fumos de cor branca
Indicam que o combustível arde livremente.
Fumos de cor negra ou cinzento-escura
Indicam que estamos perante um incêndio com elevada 
temperatura e falta de oxigênio.
Fumos de cor amarela, roxa ou violeta
Indicam, geralmente, que estamos em presença de gases 
tóxicos.
Temperatura de inflamação
É a temperatura mínima, a partir da qual, um combustível 
emite gases ou vapores capazes de inflamar na presença de uma fonte 
de calor, não conseguindo manter a combustão devido à pequena 
quantidade de gases ou vapores libertados.
Temperatura de ignição-combustão
É a temperatura mínima, a partir da qual, um combustível emite 
gases ou vapores capazes de arder na presença de uma fonte de calor, 
mantendo a partir desse momento a combustão.
Temperatura de auto-ignição
É a temperatura, a partir da qual, um combustível emite gases 
ou vapores, que em contacto com o oxigênio, arde expontaneamente 
sem necessitar de nenhuma fonte de calor.
Classe dos Incêndios
Incêndios da Classe A
Envolvem incêndios de combustíveis sólidos com formação 
de brasas.
Ex.: madeira, papel, roupa, palha.
Incêndios da Classe B
Envolve incêndios de combustíveis líquidos e sólidos fusíveis.
Ex.: cera, massa lubrificante, resina, benzina, álcool, éter e acetona.
Incêndios da Classe C
Envolvem combustíveis gasosos ou gases liquefeitos sob 
pressão.
Ex.: etino ou acetileno, GLP (gás de cozinha – propano e butano).
Incêndios da Classe D
Envolvem incêndios em metais combustíveis.
Ex.: ligas de magnésio, alumínio, zircônio.
Retardantes de Chamas
A adição de aditivos retardantes de chama às tintas melhora 
sua capacidade de reagir ao fogo, impedindo seu alastramento. Assim, 
é possível aumentar o tempo para a instalação de um incêndio ou 
mesmo evitá-lo. Apesar disso, também nesse caso, faltam normas 
para impor sua utilização.
Há vários mecanismos para melhorar as propriedades 
ignífugas das tintas. Os métodos de atuação podem ser físicos, 
químicos ou combinados. A alumina tri-hidratada, por exemplo, 
4F B O N L I N E . C O M . B R
//////////////////Módulo de estudo
017.533 – 142570/19
começa a se decompor a 230ºC, dando origem ao trióxido de 
alumínio (incombustível) e água, cuja evaporação retira calor do 
meio. Compostos halogenados formam ácidos em alta temperatura 
que se combinam com os radicais de alta energia responsáveis pela 
retroalimentação do fogo, extinguindo-o. Os fosfatos se decompõem 
pela ação da temperatura, liberando ácido fosfórico que desidrata o 
material polimérico da tinta para formar uma camada incombustível 
de proteção. Esse mecanismo também libera água e gases que ajudam 
a conter a chama.
Também usado em plásticos como polietileno, PVC, 
poliestireno, acrílico e poliamida, o trióxido de antimônio é uma opção 
de retardante de chama para formuladores de tintas. São aditivos 
para produtos especiais, desenvolvidos pelos fabricantes de tintas 
para uso na indústria naval e na automobilística, com bom potencial 
de evolução.
As formulações de epóxi e de poliuretano são altamente 
compatíveis com o trióxido de antimônio. Em média a concentração 
é de 3% em peso do aditivo em uma tinta de alta qualidade.
Oxidação Branda ou Parcial 
em Alcenos e Alcinos
Os alcenos são oxidados pelo KMnO
4
 (permanganato de 
potássio) em meio básico (NaHCO
3
 ou Na
2
CO
3
) ou meio neutro, 
formado diálcoois vicinais denominados glicóis. O oxidante brando 
mais usado é o KMnO
4
/NaHCO
3
, conhecido como reativo de Bayer.
Em meio alcalino o KMnO
4
 é um oxidante brando, dando-se 
a seguinte reação:
Oxigênio nascente ou atômico, que 
faz a oxidação
2 2 2 34 2 2KMnO H O MnO KOH
Base+  → + + [O]
Exemplo de oxidação branda de alcenos:
H
2
C CH
2
[O]+ + HOH H
2
C CH
2
OH OH
Eteno (Etileno) Etanodiol 
(Glicol comum)
KMnO
4
NaHCO
3
Importante!
Em função da cor violeta da solução de KMnO
4
, a reação 
de Bayer pode ser aplicada para se distinguir um alceno do ciclano 
isômero, com KMnO
4
 em meio alcalino o ciclano não reage.
C
3
H
6
KMnO
4 Descorando Propeno
Não descorando Ciclo propano(Violeta)
Alcino com tripla entre carbonos primário e secundário produz 
aldeído-cetona (Função mista). 
H
3
C CHC 4[O]+ +
O
H
KMnO
4
Básico
H
3
C 2 H2OC C O
 Básico
 Branda
Reações de Oxidação
Oxidação dos álcoois
Álcoois Primários
Oxidação Parcial
Feita em presença de K
2
CR
2
O
7
 a quente em uma temperatura 
superior a PE do aldeído para que ele seja destilado à medida que é 
formado, evitando assim sua oxidação a ácido carboxílico.
H
3
C OH
H
H
C [O]+
Cr
2
O
7 
2–
H
3
C OH
OH
H
C H3C C
O
H
H
2
O+
Oxidação Total
Ela é feita utilizando-se solução aquosa de permanganato de 
potássio (agente oxidante) em meio ácido. O álcool, então, é oxidado 
até se tornar ácido carboxílico.
H
3
C OH
H
H
C 2 [O]+
KMnO
4
H
3
O+/H
2
O
H
3
C OH
OH
OH
OH
C H3C C
O
H
2
O+
A oxidação do metanol forma, como produto intermediário, o 
metanal e o ácido metanoico. O ácido metanoico ainda possui ligações 
com o hidrogênio, então este é oxidado a ácido carbônico, que, por 
ser instável, decompõe-se em água e gás carbônico.
H OH
H
H
C [O]+ H OH
OH
H
C H C
O
H
H
2
O+OH
H
H
C [O]+ OH
OH
H
C C
O
H
H
2
O+
Metanal
H C [O]+C [O]+
O
H
O
H
H CC
O
OH
O
Ac. metanoico
H C
O
H
[O]+C
O
H
+ HO H
2
O CO2
OH
C
O
C
O
+
Ácido carbônico
Álcoois Secundários
São oxidados a cetonas. A reação pode ser feita na presença 
de permanganato de potássio em meio ácido.
H
3
C CH
3
OH
H
C [O]+
KMnO
4
H
3
O+/H
2
O
H
3
C
OH
OH
C H3C CH3C
O
H
2
O+CH
3
5 F B O N L I N E . C O M . B R
//////////////////
017.533 – 142570/19
Módulo de estudo
Álcoois Terciários
Não apresentam no carbono do grupo – OH e, devido a isso, 
não sofrem reações de oxidação.
Em resumo
Metanol → metanal → ácido metanoico → H
2
O + CO
2
álcool primário → aldeído → ácido carboxílico
álcool secundário → cetonas
Exercícios
01. Observe a imagem a seguir.
 Ela corresponde ao “Triângulo do fogo”, mas repare que nela 
não constam os componentes necessários para que a combustão 
aconteça. Marque a alternativa que traz os três fatores essenciais 
para a ocorrência da reação.
A) Ar, comburente e calor
B) Oxigênio, combustível e água
C) Comburente, combustível e calor
D) Comburente, oxigênio e fonte de ignição
E) Combustível, madeira e fonte de ignição
02. “O mais tangível de todos os mistérios visíveis - fogo.” (Leigh 
Hunt)
 A frase anterior traduz a complexidade na definição dos aspectos 
físicos de uma chama.
 Marque a alternativa correta em relação ao estado físico do fogo:
A) Estado sólido
B) Estado de plasma (fluido)
C) Fogo é energia, não possui estado físico
D) Dois estados físicos: sólido (chama) e gasoso (fumaça)
E) Estado gasoso
03. Escolha dentre as alternativas, aquela que fornece as palavras 
corretas para completar as lacunas vazias das definições dadas 
para combustível e comburente.
 Combustível é o material _______________ (sólido, líquido ou 
gasoso) capaz de reagir com o _______________. Comburente, 
por sua vez, é o material gasoso, em geral o _______________ , 
que pode reagir com um _______________, produzindo assim, a 
combustão.
A) Oxidável, fator de ignição, nitrogênio, combustível.
B) Oxidável, combustível, oxigênio, comburente.
C) Não oxidável, comburente, hidrogênio, combustível.
D) Oxidável, comburente, oxigênio, combustível.
E) Oxigênio, comburente, oxidável, combustível.
04. Durante a reação de combustão de hidrocarbonetos, há liberação 
de grandes quantidades de energia, principalmente sob a forma 
de calor. A queima, neste caso, é responsável pela formação de 
alguns subprodutos, quais são eles?
A) Gás carbônico e água
B) Gás oxigênio e fuligem
C) Gás carbônico e sulfetos
D) Gás oxigênio e água
E) Gás ozônio e água
05. Grande parte da energia que consumimos em nossos afazeres 
diários advém da queima de materiais denominados combustíveis. 
Escolha dentre as alternativas, aquela que fornece os combustíveis 
obtidos a partir da destilação do petróleo:
A) Álcool etílico e gás GLP
B) Gasolina e gás de cozinha
C) Álcool etílico e gasolina
D) Carvão e etanol
E) Madeira e carvão
06. Aumentar a eficiência na queima de combustível dos motores 
a combustão e reduzir suas emissões de poluentes é a meta 
de qualquer fabricante de motores. É também o foco de uma 
pesquisa brasileira que envolve experimentos com plasma, o 
quarto estado da matéria e que está presente no processo de 
ignição. A interação da faísca emitida pela vela de ignição com as 
moléculas de combustível gera o plasma que provoca a explosão 
liberadora de energia que, por sua vez, faz o motor funcionar.
Disponível em: <www.inovacaotecnologica.com.br>. 
Acesso em: 22 jul. 2010. Adaptado.
 No entanto, a busca da eficiência referenciada no texto apresenta 
como fator limitante:
A) O tipo de combustível, fóssil, que utilizam. Sendo um insumo 
não renovável, em algum momento estará esgotado.
B) Um dos princípios da Termodinâmica, segundo o qual o 
rendimento de uma máquina térmica nunca atinge o ideal.
C) O funcionamento cíclico de todos os motores. A repetição 
contínua dos movimentos exige que parte da energia seja 
transferida ao próximo ciclo.
D) As forças de atrito inevitável entre as peças. Tais forças 
provocam desgastes contínuos que com o tempo levam 
qualquer material à fadiga e ruptura.
E) A temperatura em que eles trabalham. Para atingir o plasma, 
é necessária uma temperatura maior que a de fusão do aço 
com que se fazem os motores.
6F B O N L I N E . C O M . B R
//////////////////
Módulo de estudo
017.533 – 142570/19
• Texto para as questões 07 e 08.
Um dos principais símbolos dos Jogos Olímpicos é a tocha 
olímpica, carregada por centenas de pessoas em todo o mundo 
até chegar à cidade que sediará os jogos. Um fato interessante, 
embora pouco divulgado, é que a tocha funciona como um 
isqueiro, ou seja, a chama é alimentada por uma mistura de 
propano e butano liquefeitos que entram em combustão quando é 
acionada uma válvula que permite o escape dos gases. Considere 
uma tocha olímpicacarregada com 1,32 g de propano e 1,16 g 
de butano fluindo a uma taxa de 40 mL/min.
Disponível em: <http://www.folhavitoria.com.br/geral/noticia/ 
2016/05/revezamento-da-tocha-olimpica-em-vitoria-podera-ser- 
acompanhado-em-tempo-real.html>. Acesso em: 8 set. 2019.
07. Com relação ao assunto, é correto afirmar que:
A) Nas condições descritas no enunciado, a proporção de propano 
na mistura gasosa é de 60,0%, em mol.
B) A combustão da mistura de propano e butano é um processo 
endotérmico e, portanto, a chama produzida pela tocha será 
mais intensa em uma cidade do polo norte durante o inverno 
local do que no Rio de Janeiro em um dia de verão.
C) A combustão completa da mistura de propano e butano, 
nas condições descritas no enunciado, consumirá 2,48 g de 
oxigênio. 
D) Não consumo de oxigênio durante a combustão, pois este já 
se encontra na mistura combustível.
E) Os gases produzidos são óxidos que liberados para a atmosfera 
não trazem nenhum problema ao ambiente.
08. Sobre o texto, é correto afirmar que:
A) Nas condições descritas no enunciado, a combustão completa 
do propano consumirá uma quantidade menor de oxigênio do 
que a combustão completa do butano.
B) A tocha olímpica manterá sua massa total mesmo após 
a combustão completa dos gases, já que os produtos de 
combustão são sólidos e ficarão depositados no interior da 
tocha.
C) Se a tocha olímpica permanecer acesa por 10 minutos, 
serão produzidos 400 g de produtos gasosos decorrentes da 
combustão.
D) No percurso da tocha olímpica, considerando a combustão 
completa e o total consumo do propano e do butano nas 
condições descritas no enunciado, serão produzidos 7,48 g 
de dióxido de carbono.
E) A massa de dióxido de carbono produzida será igual à massa 
inicial da mistura combustível, obedecendo a lei de conservação 
das massas.
• Texto para as questões 09 e 10.
 Para chegar até a piscina e tomar um banho refrescante no verão, 
você decide deslocar-se utilizando um automóvel, com um grupo 
de familiares. Dotado de motor bicombustível e de um tanque 
com capacidade para 42,0 L, o automóvel pode ser abastecido 
com etanol ou gasolina. Considere a distância a ser percorrida, 
que é de 45,0 km, e os dados da tabela abaixo a seguir:
Etanol Gasolina
Entalpia de combustão (kJ/g) – 29,7 – 45,0
Densidade (g/mL): 25 ºC 0,790 0,760
Fórmula molecular C
2
H
6
O C
8
H
18
Rendimento no automóvel (km/L) 9,00 12,0
09. Com base nestas informações, é correto afirmar que:
A) Para chegar até o local em que se encontra a piscina, seriam 
consumidos 5,00 litros de etanol ou 3,75 litros de gasolina.
B) Etanol e gasolina formam misturas heterogêneas no tanque 
de combustível.
C) A massa de etanol necessária para abastecer completamente 
o tanque de combustível do carro é menor que a massa 
de gasolina necessária para o abastecimento nas mesmas 
condições.
D) O volume de etanol consumido na viagem é menor do que o 
volume de gasolina, no caso de optar pelo biocombustível.
E) Caso a vigem fosse feita utilizando gasolina, haveria um 
consumo de 3,75 kg desse combustível.
10. Sobre o texto, é correto afirmar que:
A) Os processos de combustão de etanol e de gasolina são 
endotérmicos.
B) Para percorrer a distância necessária até a chegada ao local da 
piscina, o automóvel abastecido exclusivamente com etanol 
produziria, a partir da combustão completa, 1,17  105 kJ de 
energia.
C) A combustão do etanol no motor do automóvel caracteriza uma 
transformação física, ao passo que a vaporização da gasolina 
que ocorre no momento do abastecimento do automóvel 
e resulta no odor característico detectado em postos de 
combustíveis caracteriza uma transformação química.
D) Para chegar ao local da piscina com o automóvel abastecido 
somente com etanol, seriam produzidos, considerando 
combustão completa, 2,57 m3 de CO
2
, com motor operando 
a 90 °C e com 1,00 atm de pressão.
E) Caso a viagem fosse realizada com o uso de etanol, haveria 
mais CO
2
 lançado na atmosfera do que a mesma viagem feita 
com uso da gasolina.
11. Previsões acerca da diminuição da oferta de combustíveis fósseis 
impulsionam o desenvolvimento de combustíveis alternativos de 
fácil obtenção, que liberam grande quantidade de energia por 
grama de material, conhecido como densidade energética, e cujos 
produtos contribuem para a redução do impacto ambiental.
Combustível Entalpia de combustão, ∆Hreação (kJ/mol)
hidrogênio, H
2(g)
– 241,83
propano, C
3
H
8(g)
– 2.043,15
metano, CH
4(g)
– 802,30
etanol, C
2
H
5
OH
() – 1.368,00
7 F B O N L I N E . C O M . B R
//////////////////
017.533 – 142570/19
Módulo de estudo
 Com relação à tabela e às informações, analise as proposições:
I. O combustível com maior densidade energética é o hidrogênio, 
cuja combustão libera água;
II. O combustível com maior densidade energética é o propano, 
cuja combustão libera dióxido de carbono e água;
III. O etanol tem densidade energética maior que o metano e o 
hidrogênio, tornando-se mais vantajoso, sendo que sua queima 
libera dióxido de carbono e água;
IV. O etanol tem a menor densidade energética, no entanto, é 
de grande interesse comercial e ambiental, pois é derivado de 
biomassa disponível no Brasil e sua combustão libera somente 
água;
V. Somente hidrogênio e metano não são combustíveis fósseis, 
o que justifica a menor densidade energética destas substâncias, 
quando comparados aos demais combustíveis da tabela.
 Assinale a alternativa correta.
A) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
B) Somente a afirmativa I é verdadeira.
C) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras.
D) Somente as afirmativas IV e V são verdadeiras.
E) Somente a afirmativa V é verdadeira.
12. Nas mesmas condições de pressão e temperatura, 50 L de gás 
propano (C
3
H
8
) e 250 L de ar foram colocados em um reator, ao 
qual foi fornecida energia apenas suficiente para iniciar a reação de 
combustão. Após algum tempo, não mais se observou a liberação 
de calor, o que indicou que a reação havia encerrado. Com base 
nessas observações experimentais, três afirmações foram feitas:
I. Se tivesse ocorrido apenas combustão incompleta, restaria 
propano no reator;
II. Para que todo o propano reagisse, considerando a combustão 
completa, seriam necessários, no mínimo, 750 L de ar;
III. É provável que, nessa combustão, tenha se formado fuligem.
 Está correto apenas o que se afirma em:
 Note e adote:
 Composição aproximada do ar em volume: 80% de N
2
 e 20% de 
O
2
.
A) I. B) III.
C) I e II. D) I e III.
E) II e III.
13. Considere as seguintes reações de combustão do metano:
 Combustão completa:
CH
4(g)
 + 2 O
2(g)
 → CO
2(g)
 + 2 H
2
O
(g)
 
∆H = – 891 kJ/mol de CH
4(g)
 Combustão incompleta:
2CH
4(g)
 + 3 O
2(g)
 → 2 CO
(g)
 + 4H
2
O
(g)
∆H = – 520 kJ/mol de CH
4(g)
 Para obter a mesma quantidade de energia da combustão 
completa de 1,0 mol de CH
4(g)
, é necessário consumir uma 
quantidade desse gás, em mol, por combustão incompleta, de, 
aproximadamente:
A) 0,4. B) 1,1.
C) 1,7. D) 3,4.
E) 4,0.
14. 
I. C
(graf)
 + 2H
2(g)
 → CH
4(g)
 ∆H = – 74,5 KJ/mol;
II. C
(graf)
 + O
2(g)
 → CO
2(g)
 ∆H = – 393,3 KJ/mol;
III. H
2(g)
 + 1/2O
2(g)
 → H
2
O
() ∆H = – 285,8 KJ/mol;
IV. C
(s)
 → C
(g)
 ∆H = +715,5 KJ/mol;
V. 6C
(graf)
 + 3H
2(g)
 → C
6
H
6() ∆H = + 48,9 KJ/mol.
 Dentre as equações citadas, tem ∆H representando ao mesmo 
tempo calor de formação e calor de combustão:
A) I e II
B) II e III
C) III e IV
D) III e V
E) IV e V
15. Considere a afirmativa: “A combustão de 1 mol de álcool etílico, 
produzindo CO
2
 e H
2
O, libera 325 Kcal.” A equação química que 
corresponde a essa afirmativa é:
A) C
2
H
6() + 15/2O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O() ∆H = – 325 kcal
B) C
2
H
6
O
() + 3O2(g) → 2CO2(g) + 2H2O() ∆H = – 325 kcal
C) C
2
H
6
O
2() + 5/2O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O() ∆H = + 325 kcal
D) C
2
H
6() + 15/2O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(g) ∆H = + 325 kcal
E) C
2
H
4() + 5/2O2(g)) → 2CO2(g) + 2H2O(g)∆H = – 325 kcal
16. Sabe-se que as entalpias de formação para o CO e para o CO
2
 são, 
respectivamente, –110,5 kJ ⋅ mol–1 e –393,5 kJ ⋅ mol–1, determine 
a classificação e o valor da variação de entalpia para uma reação 
de combustão do monóxido de carbono.
A) Endotérmica, 504 kJ.
B) Endotérmica, 283 kJ.
C) Exotérmica, 283 kJ.
D) Exotérmica, 504 kJ.
E) Exotérmica, 393,5 kJ.
17. Dada a equação a seguir:
H
2(g)
 + ½ O
2(g)
 → H
2
O
()
 Podemos afirmar que, durante a sua ocorrência, temos:
A) Absorção calor.
B) Liberação de gás oxigênio.
C) Higroscopia.
D) Perda de água.
E) Liberação calor.
18. Toda reação de combustão envolve a presença de gás oxigênio 
e um combustível que é queimado. Quando o combustível é 
um composto orgânico, a reação completa sempre produz 
gás carbônico e água. A seguir, temos a equação química que 
representa a reação de combustão completa do gás metano:
CH
4(g) 
+ O
2(g)
 → CO
2(g)
 + H
2
O
(v)
 Indique a alternativa que traz os menores coeficientes que tornam 
essa equação corretamente balanceada:
A) 1, ½, ½, 1
B) 1, 2, 1, 4
C) 2, 1, 1, 2
D) 1, 2, 1, 2
E) 13, 13/2, 13/2, 6
8F B O N L I N E . C O M . B R
//////////////////
Módulo de estudo
017.533 – 142570/19
19. Relacione os coeficientes (Coluna B) que tornam as equações 
químicas de combustão completa (Coluna A) corretamente 
balanceadas:
Coluna A: Coluna B:
I. C
3
H
8(g)
 + O
2(g)
 → CO
2(g)
 + H
2
O
(v)
 (A) 2, 3, 2, 4
II. C
2
H
6
O
(v)
 + O
2(g)
 → CO
2(g)
 + H
2
O
(v)
 (B) 1, 3, 2, 3
III. CH
4
O
(v)
 + O
2(g)
 → CO
2(g)
 + H
2
O
(v)
 (C) 1, 5, 3, 4
IV. C
4
H
8
O
(v)
 + O
2(g)
 → CO
2(g)
 + H
2
O
(v)
 (D) 2, 11, 8, 8
 A relação correta é dada por:
A) I – B, II – A, III – D, IV – C
B) I – D, II – B, III – D, IV – C
C) I – A, II – C, III – C, IV – D
D) I – C, II – D, III – A, IV – B
E) I – C, II – B, III – A, IV – D
20. Das reações a seguir, utilizando gás oxigênio como reagente, qual 
delas não é um processo de combustão?
A) 2 H
2
 + O
2
 → 2 H
2
O
B) C
2
H
2
 + 5/2 O
2
 → 2 CO
2
 + H
2
O
C) CH
4
 + O
2
 → CO + H
2
O
D) 2 C
2
H
2
 + O
2
 → 4 C + 2 H
2
O
E) N
2
 + O
2
 → 2 NO
21. Um dos problemas dos combustíveis que contêm carbono é 
que sua queima produz dióxido de carbono. Portanto, uma 
característica importante, ao se escolher um combustível, é analisar 
seu calor de combustão (∆h
c
0), definido como a energia liberada 
na queima completa de um mol de combustível no estado padrão. 
O quadro seguinte relaciona algumas substâncias que contêm 
carbono e seu ∆H
c
0.
Substância Fórmula Hc
0 (kJ/mol)
Benzeno C
6
H
6() – 3268
Etanol C
2
H
5
OH
() – 1368
Glicose C
6
H
12
O
6(s)
– 2808
Metano CH
4(g)
– 890
Octano C
8
H
18() – 5471
 Neste contexto, qual dos combustíveis, quando queimado 
completamente, libera mais dióxido de carbono no ambiente pela 
mesma quantidade de energia produzida?
A) Benzeno.
B) Metano.
C) Glicose.
D) Octano.
E) Etanol.
22. O etanol (C
2
H
6
O), também chamado álcool etílico e, na linguagem 
corrente, simplesmente álcool, é uma substância orgânica obtida 
da fermentação de açúcares, hidratação do etileno ou redução 
a acetaldeído, encontrado em bebidas como cerveja, vinho e 
aguardente, bem como na indústria de perfumaria. No Brasil, 
tal substância é também muito utilizada como combustível 
de motores de explosão, constituindo assim um mercado em 
ascensão para um combustível obtido de maneira renovável e o 
estabelecimento de uma indústria de química de base, sustentada 
na utilização de biomassa de origem agrícola e renovável. 
 No motor de um automóvel, o vapor do combustível é misturado 
com ar e se queima à custa de faísca elétrica produzida pela vela 
interior do cilindro. A queima do álcool pode ser representada 
pela equação: 
C
2
H
6
O
(g)
 + O
2(g)
 → CO
2(g)
 + H
2
O
(g)
 + ENERGIA 
 A quantidade, em mols, de água formada na combustão completa 
de 138 g de etanol (C
2
H
6
O) é igual a: 
A) 1.
B) 3
C) 6.
D) 9.
E) 10.
23. Uma amostra de 59,6 g de biodiesel (C
x
H
y
O
z
) passa por um 
processo de combustão completa no Recipiente 1 conforme a 
representação a seguir.
 Nesse processo foram admitidos 264,0 g de oxigênio, sendo 
rejeitados, na forma de oxigênio e não consumidos, 88,0 g. 
Observou-se ainda, no Recipiente 2, um acréscimo de massa de 
68,4 g e no Recipiente 3, um acréscimo de massa de 167,2 g. 
 A alternativa que apresenta a fórmula molecular do biodiesel 
compatível com as informações apresentadas anteriormente é:
(Massas molares: H = 1 g/mol; O = 16 g/mol; C = 12 g/mol)
A) C
20
H
36
O
2
B) C
19
H
38
O
2
C) C
16
H
28
O
2
D) C
19
H
28
O
4
E) C
16
H
22
O
4
24. Um sistema é composto por dois balões idênticos resistentes, 
porém não inquebráveis, A e B, os quais estão conectados por 
meio de um tubo, também resistente, no qual se encontra uma 
válvula, tipo torneira. Este sistema encontra-se perfeitamente 
isolado termicamente do universo. Inicialmente, as condições 
do sistema são as seguintes: temperatura constate; a válvula 
encontra-se fechada; o balão A contém um mol de um gás ideal 
monoatômico; e o balão B encontra-se perfeitamente evacuado. 
No tempo t = 0, a torneira é aberta repentinamente, permitindo 
que o gás ideal se expanda em direção ao balão B por um orifício 
pequeno. Indique qual das alternativas a seguir é a correta.
A) O balão B quebrar-se-á devido ao impacto do gás ideal, liberado 
bruscamente, contra sua parede.
B) O trabalho gerado pela expansão do gás aquecerá o sistema.
C) O gás em expansão absorverá calor da vizinhança fazendo o 
sistema se resfriar.
D) O valor da variação da energia interna ∆U da expansão será 
igual a zero.
E) Na expansão, a variação da energia interna ∆U do sistema será 
menor que zero.
9 F B O N L I N E . C O M . B R
//////////////////
017.533 – 142570/19
Módulo de estudo
25. Uma mistura A, cuja composição percentual volumétrica é de 
95% de água e 5% de álcool etílico, está contida no bécher 1. 
Uma mistura B cuja composição percentual volumétrica é de 
95% de água e 5% de gasolina, está contida no bécher 2. 
Essas misturas são postas em repouso a 25 ºC e 1 atm, tempo 
suficiente para se estabelecer, em cada bécher, a situação de 
equilíbrio. Em seguida, aproxima-se chamas sobre as superfícies 
de ambas as misturas. O que ocorrerá?
A) Nada, ou seja, não ocorrerá combustão em nenhuma das 
superfícies devido à grande similaridade de polaridade e 
densidade entre os líquidos.
B) Nada, ou seja, não ocorrerá combustão em nenhuma das 
superfícies devido à grande diferença de polaridade e densidade 
entre os líquidos.
C) Ambas as superfícies entrarão em combustão, simultaneamente, 
devido à elevada diferença de polaridade e densidade entre os 
três líquidos.
D) Ocorrerá combustão somente sobre a superfície líquida no 
bécher 1, devido à diferença de polaridade e densidade entre 
os líquidos.
E) Ocorrerá combustão somente sobre a superfície líquida no 
bécher 2, devido à diferença de polaridade e densidade entre 
os líquidos.
26. Sabendo que 18,0 g de um elemento X reagem exatamente com 
7,75g de oxigênio para formar um composto de fórmula X
2
O
5
, 
a massa de um mol de X é:
A) 99,2 g B) 92,9 g
C) 74,3 g D) 46,5 g
E) 18,6 g
27. A taxa de emissão de dióxido de carbono em função do consumo 
médio de certo combustível em um carro de testes, é apresentada 
a seguir.
Ta
xa
 d
e 
C
O
2 e
m
iti
da
 k
g/
m
ês
Consumo médio mensal de combustível, km/L
10950
12000
10000
8000
6000
4000
2000
6 8 10 12 14 16 18
6600
4566 3786
 Para um consumo médio de 10 km/L, a massa total mensal de 
combustível consumida é 2175 kg. Dentre as opções a seguir, 
pode-se afirmar que o combustível testado foi o
A) metano B) propano
C) butano D) heptano
E) octano
28. Retardantes de chama são substâncias que atenuam e/ou inibem 
o processo de combustãode um material. Considere os seguintes 
fenômenos:
I. Criação de um dissipador de calor usando um composto que 
se decompõe em um processo altamente exotérmico, gerando 
produtos voláteis não combustíveis;
II. Aumento da transferência de calor na superfície em combustão 
por eliminação do material fundido;
III. Envenenamento da chama pela evolução de espécies químicas 
que capturam os radicais H ou OH que são ativos na propagação 
da termo-oxidação da chama;
IV. Limitação da transferência de calor e massa pela criação de uma 
camada de carbonização isolante na superfície do material 
sólido em combustão.
 Assinale a opção que apresenta corretamente o(s) fenômeno(s) 
que pode(m) ser atribuído(s) a ações de retardantes de chama.
A) Apenas I e II. 
B) Apenas I e IV.
C) Apenas II, III e IV. 
D) Apenas III.
E) Todos.
29. Grandes incêndios podem ser evitados se forem detectados logo 
no início. Quais são os dois sentidos humanos que podem detectar 
a ocorrência de uma combustão quando ela se inicia?
A) Audição e tato
B) Visão e paladar
C) Audição e olfato
D) Tato e visão
E) Olfato e visão
30. Ao trocar o botijão de gás de cozinha, é comum colocar água com 
sabão na junção da mangueira com a válvula do botijão. Qual a 
finalidade desse procedimento?
A) Facilitar o encaixe correto da válvula na mangueira.
B) Limpar a superfície para que o gás não escape.
C) Aromatizar o local para que nosso olfato detecte a saída de gás.
D) Verificar se não ocorre vazamento.
E) Vedar a saída do gás.
31. O vazamento de gás GLP (Gás Liquefeito de Petróleo) em ambientes 
fechados, como a cozinha de nossas casas, por exemplo, pode 
gerar incêndios muito perigosos. Por isso, é indispensável verificar 
se a mangueira do botijão está em bom estado e se realmente 
está vedando a saída de gás.
 O exercício anterior (questão 30) deu dicas de um procedimento 
rápido e fácil para prevenir este acidente, mas o que exatamente 
indica a eficiência deste método? O que ocorre quando colocamos 
sabão e água na junção onde o gás está vazando?
A) O ambiente adquire odor característico do sabão.
B) Mudança de cor da água usada no teste.
C) Presença de bolhas indicando a saída do gás.
D) Ruído característico de vazamento.
E) O gás para de vazar.
32. Um acidente comum provocado por cozinheiras distraídas é 
proveniente do abandono de frigideiras com óleo sobre a chama 
do fogão. A consequência de tal distração pode ser um incêndio 
de alto risco.
 A melhor maneira de reagir quando o óleo que está sendo 
aquecido na chama de um fogão subitamente pega fogo na 
frigideira é:
A) Jogar água sobre o óleo quente.
B) Abandonar o local e esperar as consequências.
C) Tampar o nariz para evitar a inalação de gases tóxicos.
D) Cobrir a frigideira com um pano grosso.
E) Jogar o óleo quente no ralo da pia da cozinha.
10F B O N L I N E . C O M . B R
//////////////////
Módulo de estudo
017.533 – 142570/19
33. Os principais tipos de extintores de incêndio estão listados a seguir.
 Qual o melhor extintor para apagar chamas provocadas pela 
queima da gasolina?
A) A B) B
C) C D) D
E) K
34. Acerca da classificação da combustão, assinale a opção correta.
A) Quanto à velocidade de reação, a combustão pode ser 
classificada em completa e incompleta.
B) Considerando-se a formação dos produtos da combustão, esta 
pode ser viva ou lenta.
C) A combustão incompleta é a que libera no ambiente, resíduos 
provenientes da reação em cadeia e que não foram totalmente 
consumidos durante o processo de queima.
D) A combustão lenta está presente no final dos incêndios e é 
potencialmente letal, devido à produção de dióxido de carbono.
E) Combustão completa é sinônimo de queima total e ocorre 
quando o combustível reage perfeitamente com o comburente.
35. Considere que um princípio de incêndio esteja ocorrendo em um 
equipamento elétrico na gráfica de um órgão público, que está 
repleto de resmas novas de papel para impressão e materiais de 
informática. Em relação à prevenção e ao combate a esse foco 
de incêndio, julgue os itens a seguir.
A) Se o incêndio atingir grandes proporções, uma estratégia 
possível de combate ao fogo é desligar o quadro de distribuição 
de energia elétrica do setor, de forma a transformar o fogo em 
classe A, a fim de combatê-lo diretamente com água.
B) Para o combate ao incêndio devem ser utilizados extintores 
adequados ao tipo de fogo: os extintores maiores, apoiados em 
carretas, são indicados para incêndio de classe A; os extintores 
portáteis são adequados para o combate ao fogo das classes 
B e C.
C) Caso haja grande propagação do fogo no ambiente, a brigada 
de incêndio deve se responsabilizar pela evacuação dos 
ocupantes do prédio enquanto o corpo de bombeiros militar 
se dedicará, exclusivamente, às ações de combate ao fogo.
D) Caso o fogo estivesse ocorrendo somente nas resmas de papel, 
a melhor forma de combate ao incêndio seria utilizar água de 
forma a obter o resfriamento dos materiais e a consequente 
extinção do fogo.
E) As caixas dos hidrantes devem ser mantidas trancadas, de forma 
a garantir que apenas os membros da brigada de incêndio e 
os combatentes do corpo de bombeiros militar tenham acesso 
para o seu uso e manuseio no combate ao fogo.
36. Na reação a seguir:
H
3
C
CH
3
CH
2 CHC Produtos
NaOH
KMnO
4
CH
2 CH3
 A nomenclatura oficial (IUPAC) do composto orgânico formado é:
A) 3-metil-hexan-3-ol
B) 4-metil-hexan-3-ol
C) 4-metil-hexan-3-ona
D) 4-metil-hexan-3,4-diol
E) 3-metil-hexan-3,4-diol
37. Qual dos alcenos propostos a seguir é capaz de produzir o 
composto butan-2,3-diol quando submetido a uma oxidação 
branda, na presença de KMnO
4
 e uma base inorgânica?
A) But-1,2-dieno 
B) But-2,3-dieno
C) But-1-eno 
D) But-2-eno
E) But-3-eno
38. Quando o alceno 2,3-dimetil-pent-2-eno é submetido a uma 
solução com o reagente de Baeyer (KMnO
4
) e uma base inorgânica 
(como o hidróxido de potássio – KOH), sofre o processo químico 
orgânico denominado de oxidação branda. A partir desse 
conhecimento, qual dos produtos abaixo é obtido na oxidação 
do alceno mencionado?
A) 2,3-dimetil-pentan-2,3-diol
B) 2,3-dimetil- pentan -3,4-diol
C) 2,3-dimetil- pentan -1,2-diol
D) 2,3-dimetil- pentan -1,3-diol
E) 2,3-dimetil- pentan -1,4-diol
39. Na oxidação branda do acetileno, processo que ocorre com solução 
aquosa diluída de KMnO
4
 a frio, há formação de
A) etano-1,2-diol. 
B) etano-1,1-diol.
C) etanal. 
D) etileno.
E) etanodial.
40. Na oxidação branda do propino, processo que ocorre com solução 
aquosa diluída de KMnO
4
 a frio, há formação de
A) CH
3
COCHO.
B) CH
3
CH(OH)CHO.
C) CH
3
CH(OH)COOH.
D) CH
2
(OH)CH(OH)CH
2
OH.
E) CH
2
(OH)CH(OH)CHO.
41. (ITA) Escreva a equação química balanceada da combustão 
completa do iso-octano com o ar atmosférico. Considere que 
o ar é seco e composto por 21% de oxigênio gasoso e 79% de 
nitrogênio gasoso.
42. (ITA) São dadas as seguintes informações:
I. O polietileno é estável até aproximadamente 340 ºC. Acima 
de 350 ºC, ele entra em combustão;
II. Para reduzir ou retardar a propagação de chama em casos de 
incêndio, são adicionados retardantes de chama à formulação 
dos polímeros;
11 F B O N L I N E . C O M . B R
//////////////////
017.533 – 142570/19
Módulo de estudo
III. O A(OH)
3
 pode ser usado como retardante de chama. 
A aproximadamente 220 ºC, ele se decompõe, segundo a 
reação 2A(OH)
3(s)
 → A
2
O
3(s)
 + 3H
2
O
(g)
, cuja variação de entalpia 
(∆H) envolvida é igual a 1170 J g–1;
IV. Os três requisitos de combustão de um polímero são: calor de 
combustão, combustível e oxigênio. Os retardantes de chama 
interferem no fornecimento de um ou mais desses requisitos.
 Se A(OH)
3
 for adicionado a polietileno, cite um dos requisitos de 
combustão que será influenciado por cada um dos parâmetros 
abaixo, quando a temperatura próxima ao polietileno atingir 
350 ºC. Justifique resumidamente sua resposta.
A) Formação de A
2
O
3(s)
.
B) Formação de H
2
O
(g)
.
C) ∆H de decomposição do A(OH)
3
.
43. (ITA) Considereas reações de combustíveis do etanol.
A) Escreva a equação química balanceada para a reação com 
oxigênio puro.
B) Escreva a equação química balanceada para a reação com ar 
atmosférico.
C) Escreva a equação química balanceada para a reação com 50% 
da quantidade estequiométrica de ar atmosférico.
D) Classifique as reações do itens a, b e c em ordem crescente de 
variação de entalpia reacional.
44. (ITA) O tetraetilchumbo era adicionado à gasolina na maioria dos 
países até cerca de 1980.
A) Escreva a equação química balanceada que representa a reação 
de combustão do composto tetraetilchumbo, considerando que 
o chumbo elementar é o único produto formado que contém 
chumbo.
B) O 238U decai a 206Pb com tempo de meia-vida de 4,5 × 109 anos. 
Uma amostra de sedimento colhida em 1970 continha 
0,119 mg de 238U e 2,163 mg de 206Pb. Assumindo que todo o 
206Pb é formado somente pelo decaimento do 238U e que 206Pb 
não sofre decaimento, estime a idade do sedimento.
C) Justifique o resultado obtido no item b, sabendo que a idade 
do universo é de 13,7 bilhões de anos.
 Dados: In 2 = 0,693; In 22 = 3,091.
45. Considere que a radiação de comprimento de onda igual a 
427 nm seja usada no processo de fotossíntese para a produção de 
glicose. Suponha que esta radiação seja a única fonte de energia 
para este processo. Considere também que o valor da variação 
de entalpia-padrão da reação de produção de glicoses, a 25ºC, 
seja igual a + 2808 kJ ⋅ mol– 1.
A) Escreva a equação que representa a reação química de 
produção de um mol de glicose pelo processo de fotossíntese.
B) Calcule a variação de entalpia envolvida na produção de uma 
molécula de glicose, via fotossíntese, a 25 ºC.
C) Calcule a energia de um fóton de radiação com comprimento 
de onda de 427 nm.
D) Quantos destes fótons (427 nm), no mínimo, são necessários 
para produzir uma molécula de glicose?
Gabarito
01 02 03 04 05
C C D A B
06 07 08 09 10
B A D A B
11 12 13 14 15
B D C B B
16 17 18 19 20
C E D E E
21 22 23 24 25
C D B D E
26 27 28 29 30
B C C E D
31 32 33 34 35
C D B C E
36 37 38 39 40
E D A E A
41 42 43 44 45
– – – – –
– Demonstração.
SUPERVISOR/DIRETOR: MARCELO PENA – AUTOR: MARIANO OLIVEIRA
DIG.: SAMUEL – 16/09/19 – REV.: KATIARY