LISTA DE EXERCICIOS TERMODINAMICA

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Lista de Exercícios QUI 016 - Prova 2 
1 - Para os seguintes processos, calcule a variação na energia interna (U) do sistema e determine se o 
processo é endotérmico ou exotérmico. 
a)- Um balão é aquecido pela adição de 900 J de calor. Ele expande-se, realizando 422 J de trabalho na 
atmosfera. 
b)- Uma amostra de 50 g é resfriada de 30ºC para 15ºC, nisso perdendo aproximadamente 3.140J de 
calor. 
c)- Uma reação química libera 8,65 kJ de calor e não realiza trabalho na vizinhança. 
 
2- Calcule o H para a reação: 
 
Dadas as seguintes reações e suas respectivas variações de entalpia: 
 
3- A variação padrão de entalpia para a reação: 
 
Hºr é 178,1 kJ. A partir dos valores para as entalpias padrão de formação Hºf de CaO(s) e CO2(g) 
dados na tabela 5.3, calcule a entalpia padrão de formação Hºf de CaCO3(s). 
 
 
4- Considerando a desordem dos reagentes e produtos, determine se a variação da entropia S é 
positiva ou negativa para cada um dos seguintes processos. Considerando a desordem dos reagentes e 
produtos, determine se a variação da entropia S é positiva ou negativa para cada um dos seguintes 
processos. 
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5- O elemento mercúrio (Hg), é um líquido prateado a temperatura ambiente. O ponto de 
congelamento normal do mercúrio é -38,9ºC, a entalpia molar de fusão é Hfus= 2,29 kJ/mol. Qual a 
variação de entropia do sistema quando 50g de Hg(l) se congela no ponto de fusão normal  
 
6- O processo de Haber para a produção de amônia envolve o seguinte equilíbrio: 
 
Suponha que Hº e Sº para essa reação não variam com a temperatura 
a) Determine o sentido no qual a energia livre de Gibbs Gº para essa reação varia com o 
aumento da temperatura. 
b) Calcule os valores de Gº para a reação a 25ºC e a 500ºC 
 
7- A velocidade inicial de uma reação A + B ® C foi medida para varias concentrações iniciais diferentes 
de A e B, e os resultados são como seguem: 
 
Usando esses dados, determine (a) a lei de velocidade para a reação; (b) a magnitude da constante de 
reação; (c) a velocidade de reação [A] = 0,050 mol L-1 e [B] = 0,100 mol L-1. pág. 493. 
 
8- A constante de velocidade de primeira ordem para a decomposição de determinado inseticida em 
água a 12 °C é 1,45 ano-1. Certa quantidade desse inseticida é carregada pela água para um lago em 1º 
de junho, levando a uma concentração de 5,0 x 10-7 g cm3 de água. Suponha que a temperatura média 
do lago seja 12 °C. (a) Qual será a concentração inseticida em 1º junho do ano seguinte?. (b) Quanto 
tempo levará para a concentração do inseticida cair para 3,0 x 10-7 g cm-3? 
 
9- A seguinte tabela mostra as constantes de velocidade para o rearranjo de isonitrila a várias 
temperaturas (esses são os dados da figura a seguir). (a) A partir desses dados, calcule a energia de 
ativação para a reação. (b) Qual é o valor da constante de velocidade a 430 K?. pág. 505. 
 
 
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10- O ácido fórmico (HCOOH) decompõe-se na fase gasosa a temperaturas elevadas como a seguir: 
HCOOH(g)  CO2(g) + H2(g) 
A reação de decomposição é determinada como sendo de primeira ordem. Um gráfico de pressão 
parcial de HCOOH vs tempo para a decomposição a 838 K é mostrado como a curva vermelha da figura 
a seguir. Quando uma pequena quantidade de ZnO sólido é adicionada à câmara de reação, a pressão 
parcial do ácido vs tempo varia como mostrado pela curva azul da figura. (a) Estime a meia-vida e a 
constante de velocidade de primeira ordem para a decomposição do ácido fórmico; (b) O que você 
pode concluir do efeito da adição de ZnO na decomposição do ácido fórmico?. pág. 518. 
 
11. A reação na fase gasosa: 
 
Tem variação total de energia de -66 kJ. A energia de ativação para a reação é 7 kJ. 
a) Esboce o perfil de energia para a reação e rotule Ea e E. 
b) Qual é a energia de ativação da reação inversa 
 
12. O seguinte mecanismo foi proposto para a reação na fase gasoso de clorofórmio (CHCl3) e cloro: 
 
a)- Qual é a reação como um todo  
b)- Quais são os intermediários no mecanismo  
c)- Qual é a Molecularidade em cada uma das etapas elementares  
d)- Qual é a etapa determinante da velocidade da reação  
e)- Qual é a lei de velocidade prevista para esse mecanismo  (Dica a ordem da reação como um todo 
não é um número inteiro) 
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13. A bateria de níquel-cádmio (nicad), uma pilha seca usada em dispositivos que funcionam com 
bateria, usa a seguinte reação redox para gerar eletricidade: 
Cd(s) + NiO2(s) + 2H2O(l)  Cd(OH)2(s) + Ni(OH)2(s) 
Identifique as substâncias oxidadas e reduzidas e, também o agente oxidade e o redutor. 
 
14. Complete e faça o balanceamento da seguinte equação pelo método das semi-reações: 
Cr2O7
2-(aq) + Cl- (aq)  Cr
3+(aq) + Cl2(g) (meio ácido) 
15. Usando os potenciais-padrão de redução (Tabela 20.1), determine se as seguintes reações são 
espontâneas sob condições-padrão: pág. 739. 
a) Cu(s) + 2H+(aq)  Cu2+(aq) + H2(g) 
b) Cl2(g) + 2I
-(aq) 2Cl-(aq) + I2(s) 
16. Uma célula voltaica utiliza a seguinte reação: 
a)- Escreva a equação da fem da célula considerando que a célula trabalha fora das condições-padrão 
(Equação de Nernst) 
 
b) Qual é o efeito na fem da célula de cada uma das seguintes variações 
b.1)- A água é adicionada ao compartimento anódico, diluindo a solução (diminui a concentração) 
b.2)- O tamanho do eletrodo de alumínio é aumentado. 
b.3)- Uma solução AgNO3 é adicionada ao compartimento catódico, aumentando a quantidade de Ag
+, 
sem mudar sua concentração. 
b.4)- HCl é adicionado à solução de AgNO3, precipitando um pouco de Ag+ como AgCl(s). 
 
17. Uma célula voltaica é construída, a qual usa a seguinte reação e funciona a 298K: 
 
a)- Qual é a fem dessa célula sob condições-padrão 
b)- Qual é a fem dessa célula quando [Ni2+]= 3,00 mol/L e [Zn2+]=0,100 mol/L  
c)- Qual é a fem dessa célula quando [Ni2+]=0,200mol/L e [Zn2+]=0,900 mol/L  
18. A eletrólise de CuCl2 (aq) produz Cu(s) e Cl2(g). Qual é a fem externa mínima necessária para dirigir 
essa eletrólise sob condições-padrão?.