PET 3 QUIMICA2

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PET 3
NOME: Alice Gomes De Souza TURMA: 2cT
SEMANA 1
1- Considere as transformações a que é submetida uma amostra de água, sem que ocorra variação da pressão externa:
Pode-se afirmar que:
a) as transformações 3 e 4 são exotérmicas.
b) as transformações 1 e 3 são endotérmicas.
c) a quantidade de energia absorvida em 3 é igual à quantidade liberada em 4.
d) a quantidade de energia liberada em 1 é igual à quantidade liberada em 3.
e) a quantidade de energia liberada em 1 é igual à quantidade absorvida em 2.
2- Nas reações químicas, a quantidade de calor liberada ou absorvida pela transformação é denominada calor de reação. Se uma reação é:
(0) exotérmica, o sistema perde calor e a vizinhança ganha a mesma quantidade perdida pelo sistema.
(1) endotérmica, o sistema ganha calor e a vizinhança perde a mesma quantidade recebida pelo sistema.
(2) exotérmica, sua entalpia final é menor que sua entalpia inicial, logo sua variação de entalpia (ΔH) é
menor que zero.
(3) endotérmica, sua entalpia final é maior que sua entalpia inicial, logo sua variação de entalpia (ΔH) é
maior que zero.
Aponte a(s) alternativa(s) correta(s).
3- 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. O que explica essa sensação de frio?
a) A evaporação da água é um processo endotérmico e cede calor ao corpo.
b) A evaporação da água é um processo endotérmico e retira calor do corpo.
c) A evaporação da água é um processo exotérmico e cede calor ao corpo.
d) A evaporação da água é um processo exotérmico e retira calor do corpo.
4- Ainda hoje, é muito comum as pessoas utilizarem vasilhames de barro (moringas ou potes de cerâmica não esmaltada) para conservar água a uma temperatura menor do que a do ambiente. Isso ocorre por que:
a) o barro isola a água do ambiente, mantendo-a sempre a uma temperatura menor que a dele, como se fosse isopor.
b) o barro tem poder de “gelar” a água pela sua composição química. Na reação, a água perde calor.
c) o barro é poroso, permitindo que a água passe através dele. Parte dessa água evapora, tomando calor da moringa e do restante da água, que são assim resfriadas.
d) o barro é poroso, permitindo que a água se deposite na parte de fora da moringa. A água de fora sempre está a uma temperatura maior que a de dentro.
e) a moringa é uma espécie de geladeira natural, liberando substâncias higroscópicas que diminuem naturalmente a temperatura da água.
5- A seguir estão representadas situações do dia a dia de muitas pessoas, em que ocorrem mudanças de estado físico.
I. Evaporação da água II. Nevasca
III. Condensação da água
Identifique os processos endotérmicos , exotérmicos e faça um diagrama representando cada processo citado acima.
R: I. Evaporação da água - endotérmico água (g)
/
/
água (l)	ΔH>0
II. Nevasca - exotérmico
água (g)
\
\
água (s)	ΔH<0
III. Condensação da água - exotérmico
água (g)
\
\
água (l)	ΔH<0
SEMANA 2
1- No preparo de uma xícara de café com leite, são utilizados 150 ml (150 g) de café, a 80 °C, e 50 ml (50 g) de leite, a 20 °C. Qual será a temperatura do café com leite? (Utilize o calor específico do café = calor específico do leite = 1,0 cal/g °C)
a) 65 °C b) 50 °C c) 75 °C d) 80 °C e) 90 °C
R: Para o café:
Q = m•c•t
Q = 150 • 1 • (t - 80) Q = 150 (t - 80) Q
= 150t – 12000
Para o leite:
Q = m•c•t
Q = 50 • 1 • (t - 20) Q = 50 (t - 20) Q
= 50t - 1000
Somando:
150t - 12000 + 50t - 1000 = 0
200t - 13000 = 0
200t = 13000 t
= 130/2 t = 65°C
2- Dois blocos, A e B, feitos do mesmo material, apresentam os seguintes dados iniciais:
Após troca de calor somente entre eles, e uma vez estabelecido o equilíbrio térmico, a temperatura final dos blocos será igual a:
a) 10 °C. b) 15 °C. c) 20 °C. d) 25 °C. e) 30 °C.
R: Q1=10x-20=-200 Q2=30x40=1200 Qf=1200 +(-200)=1000 1000=(10+30)xTf
1000/40=Tf
Tf=25
3- Que quantidade de calor é liberada por uma reação química que é capaz de elevar de 20 °C para 28 °C a temperatura de 2 kg de água? (Calor específico da água = 1 cal/g °C). R: Q = m . c . ΔT m = 2 kg = 2000 g
Ti = 20ºC Tf
= 28ºC c = 1
cal/gºC
Q = m . c . ΔT
Q = 2000 . 1 . (28-20)
Q = 16000 cal
4- 1 L de água está à temperatura ambiente (22 °C). Recebendo todo o calor de uma reação química que libera 25 kcal, qual será a temperatura final da água? (Dados: densidade da água = 1g/mL; calor específico da água = 1cal/g.°C)
R: Cálculo da quantidade de calor recebida pela água é dada por:
1 Kcal		1000 cal 25 Kcal	x
x = 25 * 1000 / 1 x
= 25000 Cal
D ( água ) = 1 kg/L , logo a massa de 1 L de água é:
1 kg = 1000 g D = m / V 1000
= m / 1 m =
1000 * 1 m =
1000 g
Calor especifico da água líquida = 1 cal/gºC Temperatura inicial ( To ) = 22ºC
Por fim calcula-se a temperatura final ( Tf ):
Q = m . c . ΔT
Q = m * c* (Tf - To)
25000 = 1000 * 1 * (Tf - 22)
25000= 1000* (Tf - 22 )
25000 / 1000 = ( Tf - 22 )
25 = Tf - 22
Tf = 25 + 22
Tf = 47 ºC
5- Os alunos de um curso da USJT realizam todos os dias 30 minutos de ginástica para manter a forma atlética. Um deles deseja perder alguns quilos de gordura localizada para entrar em forma e é orientado pelo professor a fazer uma ginástica monitorada, na qual terá que despender 15 kcal/minuto. Analisando a tabela abaixo:
Quantos quilos de gordura esse aluno perderá depois de 93 dias de atividades de ginástica? Suponha que sua alimentação diária seja de 2.500 kcal e inalterada.
a) 5,0 kg b) 7,5 kg c) 10,0 kg d) 4,5 kg e) 3,0 kg
SEMANA 3
1- Sendo o ΔH de formação do óxido de cobre II igual a –37,6 kcal/mol e o ΔH de formaçãodo óxido de cobre I igual
a –40,4 kcal/mol, o ΔH da reação: Cu2 O(g)+ 1/2 O2(g)	> 2CuO(g) Será:
a) –34,8 kcal.	d) +115,6 kcal.
b) –115,6 kcal	e) +34,8 kcal c) –5,6 kcal.
R: Cu2O + 1/2 O2 ---> 2CuO
-40,4	+ 0	---> 2. (-37,6)
-40,4	-------------->	-75,2
reagente ------> produto
ΔH = produto menos os reagentes = -75,2 - ( -40,4) = - 34,8 Kcal
2- Os romanos utilizavam CaO como argamassa nas construções rochosas. O CaO era misturado com água,
produzindo Ca(OH)2, que reagia lentamente com o CO2‚ atmosférico, dando calcário:
A partir dos dados da tabela anterior, a variação de entalpia da reação, em kJ/mol, será igual a: a)
138,2
b) -69,1
c) -2828,3
d) + 69,1
e) -220,8
R: Ca(OH)₂(s) + CO₂(g) → CaCO₃(s) + H₂O(g
∆H = HP - HR
∆H = ( - 1206,9 – 241,8 ) - (-986,1 – 393,5)
∆H = -1448,7 -(-1379,6)
ΔH= -69,1 kJ/mol
3- Considere os dados da tabela abaixo, a 25 °C e 1 atm.
a) Calcule a variação de entalpia (em kJ/mol) quando a base reage com o ácido para formar o correspondente sal.
R: Ácido + Base => Sal HCl + NH3 => NH4OH
Reagentes	Produto (-96) + (-46) ====> -314
- 142	-314
Variação de entalpia: H (produtos) - H (reagentes) Variação de entalpia: -314 -(-142)
Variação de entalpia: -172 kJ/mol
b) Essa reação de salificação é exotérmica ou endotérmica? Por quê?
R: Exotérmica, pois o valor da variação de entalpia é negativo. Significa que a entalpia dos produtos é menor que a entalpia dos reagentes. Verifica-se, também, o aquecimento do frasco onde ocorre a reação, devido à liberação de energia.
4- O alumínio é utilizado como redutor de óxidos, no processo denominado aluminotermia, conforme mostra a equação química:
ΔH f do Al s Mn (s) são iguais a 0, pois são duas substâncias simples
8 A∙ (s) + 3 Mn3O4 (s) ➞ 4 A∙2 O3 (s) + 9 Mn (s)
Observe a tabela:
Substância:
Al2O3(s) Mn3O4(s)
Entalpia de formação (ΔHf(298 k))(kJ ∙ mol-1)
— 1.667,8
— 1.385,3
Segundo a equação acima, para a obtenção do Mn (s), a variação de entalpia, na temperatura de 298 K, em kJ, é de:
a) — 282,5
b) — 3.053,1
c) — 2.515,3
d) — 10.827,1
R: 1 Passo: O cálculo da entalpia dos produtos (Hp) é feito pela multiplicação do coeficiente de cada participante pela sua entalpia e, depois, pela soma dos resultados.
Hp = 4.HAl2O3(s) + 9. HMn(s) Hp = 4.(-1667,8) + 9.(0)
Hp = -6671,2 + 0
Hp = - 6671,2 KJ.mol-1
2 Passo: O cálculo da entalpia dos reagentes (Hr) é feito pela multiplicação do coeficiente de cada participante pela sua entalpia e, depois, pelasoma dos resultados. OBS: Como o Al(s)é uma substância simples, sua entalpia de formação é igual a 0.
Hr = 8.HAl(s) + 3. HMn3O4(s)
Hr = 8.(0) + 3(-1385,3)
Hr = -4155,9 KJ.mol-1
3 Passo: Cálculo da variação da entalpia do processo.
ΔH = Hp – Hr
ΔH= - 6671,2 - (-4155)
ΔH= - 6671,2 - (-4155,9) ΔH=
-2515,3 KJ.mol-1
5- Do conjunto de substâncias abaixo, quais devem ter entalpia-padrão de formação (∆H0f) igual a zero: a)
água líquida. (H2O)
b) nitrogênio gasoso. (N2)
c) oxigênio gasoso. (O2)
d) grafita. (Cgraf)
e) diamante. (Cdiam)
SEMANA 4
1- Considere a afirmativa: “A combustão de 1 mol de álcool etílico (C2H6O), produzindo CO2eH2O, libera 325 Kcal.”
A equação química que corresponde a essa afirmativa é:
a) C2H6(l) + 15/2O2(g)➞ 2CO2(g) + 3H2O(l) ΔH = — 325 kcal
b) C2H6O(l) + 3O2(g)➞ 2CO2(g) + 3H2O(l) ΔH = — 325 kcal
c) C2H6O2(l) + 5/2O2(g)➞ 2CO2(g) + 3H2PO(l) ΔH = + 325 kcal
d) C2H6(l) + 15/2O2(g)➞ 2CO2(g) + 3H2O(g) ΔH = + 325 kcal
e) C2H4(l) + 5/2O2(g)➞ 2CO2(g) + 2H2O(g) ΔH = — 325 kcal
2- I. C(graf) + 2H2(g)➞ CH4(g) ΔH = — 74,5 KJ/mol
II. C(graf) + O2(g)➞ CO2(g) ΔH = — 393,3 KJ/mol
III. H2(g) + 1/2O2(g)➞ H2O(l) ΔH = — 285,8 KJ/mol
IV. C(s)➞ C(g) ΔH = +715,5 KJ/mol
V. 6C(graf) + 3H2(g)➞ C6H6(l) ΔH = + 48,9 KJ/mol
Dentre as equações citadas, têm ΔH 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
3- O metano (CH4), também conhecido como gás do lixo, ao sofrer combustão, apresenta entalpia padrão de
combustão (∆H 0 c ) igual a - 890 kJ/mol.
a) Escreva a reação de combustão do metano, indicando a entalpia padrão de combustão (∆H oc) da reação.
R: 1 CH4 + 2 O2 --> 1 CO2 + 2 H2O ΔHc = -890 kJ / mol
b) Sabendo que a massa molar do metano é 16 g/mol, calcule a massa desse gás que ao sofrer combustão
apresenta ∆Hc = — 222,6 kJ.
R: 1 mol de metano tem massa igual a 16 g / mol então sei que 16 g liberam	890 Kj então posso
calcular a massa que vai liberar 222,6 kJ 16 g liberam ------------------ 890 kJ x
---------------------------------- 222,6 kJ x
= 222,6 X 16 / 890 = 4,00 g
4- Muitos carros utilizam o álcool etílico como combustível. Sabendo que sua combustão total é representada pela equação química balanceada:
C2H5OH (∙) + 3 O2(g) ➞ 2 CO2(g) + 3 H2O ΔH = — 327 kcal/mol
A quantidade de calor liberada na queima de 141 g de álcool etílico é, aproximadamente: a)
— 327 kcal
b) — 460 kcal
c) — 1.000 kcal
d) — 10.000 kcal
e) — 46.0 Kcal
5- Faça uma pesquisa sobre temperatura e calor com a finalidade de contribuir para melhor compreensão do conceito de energia, variação de energia envolvida nos processos. Explique por meio de desenhos e/ou justifique a diferença existente entre o calor e a temperatura. Justifique sua resposta com base nos conteúdos abordados durante todo o processo das atividades e pesquisas.
R: Temperatura e calor são conceitos fundamentais da Termologia, que é a área da Física que estuda os fenômenos associados ao calor, como a temperatura, dilatação, propagação de calor, comportamento dos gases, entre outros. Muitas vezes, esses dois conceitos são utilizados como sinônimos, porém, apesar de estarem associados, são aspectos distintos.
Temperatura
A temperatura é uma grandeza física utilizada para medir o grau de agitação ou a energia cinética das moléculas de uma determinada quantidade de matéria. Quanto mais agitadas essas moléculas estiverem, maior será sua temperatura. Calor: Calor, que também pode ser chamado de energia térmica, corresponde à energia em trânsito que se transfere de um corpo para outro em razão da diferença de temperatura.
Essa transferência ocorre sempre do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura até que atinjam o equilíbrio térmico.