Química 2 - Conecte LIVE Solucionário (2020) - Usberco-214-216

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212 UNIDADE 3 | TERMOQUÍMICA
c) o hidrogênio, que teve apenas 20 g de massa con-
sumida, e o metano, que produziu 264 g de CO2.
d) o etanol, que teve apenas 96 g de massa con-
sumida, e o metano, que produziu 176 g de CO2.
e) o hidrogênio, que teve apenas 2 g de massa 
consumida, e o etanol, que produziu 1 350 g 
de CO2.
 7. (Enem) Nas últimas décadas, o efeito estufa tem-
-se intensificado de maneira preocupante, sendo 
esse efeito muitas vezes atribuído à intensa libe-
ração de CO2 durante a queima de combustíveis 
fósseis para geração de energia. O quadro traz as 
entalpias padrão de combustão a 25 °C (DH025) do 
metano, do butano e do octano.
Composto Fórmula molecular
Massa molar 
(g/mol)
DH025 
(kJ/mol)
metano CH4 16 2890
butano C4H10 58 22 878
octano C8H18 114 25 471
À medida que aumenta a consciência sobre os 
impactos ambientais relacionados ao uso da 
energia, cresce a importância de se criar políticas 
de incentivo ao uso de combustíveis mais eficien-
tes. Nesse sentido, considerando-se que o me-
tano, o butano e o octano sejam representativos 
do gás natural, do gás liquefeito de petróleo (GLP) 
e da gasolina, respectivamente, então, a partir 
dos dados fornecidos, é possível concluir que, do 
ponto de vista da quantidade de calor obtido por 
mol de CO2 gerado, a ordem crescente desses 
três combustíveis é:
a) gasolina, GLP e gás natural.
b) gás natural, gasolina e GLP.
c) gasolina, gás natural e GLP.
d) gás natural, GLP e gasolina.
e) GLP, gás natural e gasolina.
 8. (Enem) No que tange à tecnologia de combustí-
veis alternativos, muitos especialistas em ener-
gia acreditam que os álcoois vão crescer em 
importância em um futuro próximo. Realmente, 
álcoois como metanol e etanol têm encontrado 
alguns nichos para uso doméstico como com-
bustíveis há muitas décadas e, recentemente, 
vêm obtendo uma aceitação cada vez maior 
como aditivos, ou mesmo como substitutos para 
gasolina em veículos.
Algumas das propriedades físicas desses com-
bustíveis são mostradas no quadro seguinte.
X
Álcool Densidade a 25 °C (g/mL)
Calor de combustão 
(kJ/mol)
Metanol
(CH3OH)
0,79 2726,0
Etanol
(CH3CH2OH)
0,79 21 367,0
Dados: Massas molares em g/mol: H 5 1,0; C 5 12,0; 
O 5 16,0.
Considere que, em pequenos volumes, o custo de 
produção de ambos os álcoois seja o mesmo. 
Dessa forma, do ponto de vista econômico, é mais 
vantajoso utilizar:
a) metanol, pois sua combustão completa forne-
ce aproximadamente 22,7 kJ de energia por 
litro de combustível queimado.
b) etanol, pois sua combustão completa fornece 
aproximadamente 29,7 kJ de energia por litro 
de combustível queimado.
c) metanol, pois sua combustão completa forne-
ce aproximadamente 17,9 MJ de energia por 
litro de combustível queimado.
d) etanol, pois sua combustão completa fornece 
aproximadamente 23,5 MJ de energia por litro 
de combustível queimado.
e) etanol, pois sua combustão completa fornece 
aproximadamente 33,7 MJ de energia por litro 
de combustível queimado.
 9. (UEL-PR) A tabela, a seguir, mostra as entalpias 
padrão de formação DH0f a 25 °C.
Substância Fórmula DH0f kJ/mol
Metanol CH3OH (ø) 2238,6
Etanol C2H5OH (ø) 2277,7
Gás carbônico CO2 (g) 2393,5
Água H2O (v) 2241,8
O metanol já foi usado como combustível na 
fórmula Indy, com o inconveniente de produzir 
chama incolor e ser muito tóxico. Atualmente, 
utiliza-se etanol, proveniente da fermentação 
do caldo na cana-de-açúcar, o mesmo utilizado 
em automóveis no Brasil.
a) Compare a quantidade de energia liberada (kJ) 
pela combustão de 1,00 g de metanol com a 
produzida por 1,00 g de etanol. Justifique sua 
resposta.
b) Se um automóvel da fórmula Indy gastar 5 litros 
de etanol (d 5 0,80 g/mL) por volta em um de-
terminado circuito, calcule a energia liberada 
(kJ) pelo seu motor em cada volta.
X
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Entalpia
2 A
A
2
DH . 0 DH , 0
213CAPÍTULO 10 | EQUAÇÕES TERMOQUÍMICAS
Energia de liga•‹o
Em todas as reações químicas ocorrem quebra das ligações existentes nos 
reagentes e formação de novas ligações que darão origem aos produtos.
Para que ocorra quebra de ligação nos reagentes, é necessário que ocorra 
absorção de energia; logo, estamos diante de um processo endotérmico.
Assim, temos:
A
2
 
energia
2 A DH 5 x kJ
A AA A1
2 A 
energia
A
2
DH 5 2x kJ
A A1 A A
 Representação pelo modelo "pau e bola".
Na reação inversa, ou seja, na formação da ligação, a partir dos átomos, ocor-
re a liberação da mesma quantidade de energia.
A energia absorvida na quebra de uma ligação é numericamente igual à energia 
liberada na sua formação. No entanto, a energia de ligação é definida para a 
quebra de ligações e, por isso, sempre terá o valor positivo.
Observe ao lado uma possível representação gráfica para essas reações.
Energia de ligação: energia absorvida na quebra de 1 mol de ligações, no 
estado gasoso.
Veja alguns casos:
a) 1 H H (g) → H (g) 1 H (g) DH 5 1436 kJ
 A quebra de 1 mol de ligações H H (g) absorve 436 kJ; dizemos, então, 
que: energia de ligação H H (g) 5 1436 kJ/mol
b) 1 Cø Cø (g) → Cø (g) 1 Cø (g) DH 5 1242,6 kJ
 energia de ligação Cø Cø (g) 5 1242,6 kJ/mol
c) 1 H Cø (g) → H (g) 1 Cø (g) DH 5 1431,8 kJ
 energia de ligação H Cø (g) 5 1431,8 kJ/mol
d) 1 H C H
H
H
 → 1 C (g) 1 4 H (g) DH 5 11 652 kJ
Nesse caso, temos a quebra de 4 mol de ligações (C H). Como a energia de 
ligação é expressa por mol de ligação, temos:
energia média da ligação C H 5 1413,4 kJ/mol
Nas moléculas poliatômicas, as interações entre os átomos variam para com-
postos diferentes que tenham a mesma ligação. Nesses casos, são utilizados 
valores de energias de ligações médias.
B
a
n
c
o
 d
e
 i
m
a
g
e
n
s
/A
rq
u
iv
o
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it
o
ra
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Entalpia
ligações formadas 
H O
C, C,H H
H H
H H
C, C,
C, C,,D
214 UNIDADE 3 | TERMOQUÍMICA
Etapas de quebra Energia necessária (kJ/mol) (valores aproximados)
CH
4
 → CH
3
 1 H 435
CH
3
 → CH
2
 1 H 453
CH
2
 → CH 1 H 425
CH → C 1 H
339
1 652
energia de ligação média 5 413
Fonte: GILBERT, Thomas R. et al. Chemistry. The science in context. London/New York: W. W. Norton, 2009.
Para determinar a variação de entalpia (DH) de uma reação química, devemos 
determinar quais ligações serão quebradas nos reagentes, originando átomos isola-
dos, e quais átomos assim obtidos formarão novas ligações, resultando nos produtos.
A seguir, veremos dois exemplos para a determinação do DH, usando valores 
de energia de ligação. Apenas para facilitar o cálculo desta variação, imagine que 
os reagentes tenham todas as suas ligações quebradas e que todas as ligações 
dos produtos sejam formadas no momento da reação.
• 1o exemplo:
energia absorvida 
na quebra da ligação
energia liberada na 
formação da ligação
    
H
2
 (g) Cø
2
 (g) 2 HCø (g) DH 5 ?1
Para romper 1 mol de ligação:
H H 5 436 kJ e 
Cø Cø 5 242,6 kJ.
Ou seja:
energia total absorvida = 678,6 kJ
H Cø 5 431,8 kJ
Como são formados 2 mol de 
HCø, temos:
2 H Cø 5 863,6 kJ
energia total liberada 5 863,6 kJ
Como a energia liberada é maior que a energia absorvida, essa reação é 
exotérmica (DH , 0). O valor absoluto pode ser calculado pela diferença entre 
o maior e o menor valor de energia. No caso:
863,6 2 678,6 5 185 kJ
Assim:
H
2
 (g) 1 Cø
2
 (g) → 2 HCø (g) DH 5 2185 kJ
valor 
maior
valor 
menor
B
a
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c
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g
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n
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rq
u
iv
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A energia de um mesmo tipo de ligação, em uma mesma molécula, varia con-
forme cada etapa de quebra de ligação.
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