Termodinâmica: Entalpia e Reações

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<p>correta da equação termoquímica para a queima</p><p>da pólvora:</p><p>a) Durante a queima da pólvora ocorre a absorção de 278,8 kJ mol de energia, o que acarreta um</p><p>aumento da temperatura em 100 C e o aumento da pressão em 25 atmosferas.</p><p>b) Durante a queima da pólvora ocorre a liberação de 278,8 kJ mol de energia, o que acarreta um</p><p>aumento da temperatura em 100 C e o aumento da pressão em 25 atmosferas.</p><p>c) Durante a queima da pólvora ocorre a liberação de 278,8 kJ mol de energia, levando ao aumento da</p><p>temperatura para 100 C e ao aumento da pressão para 25 atmosferas.</p><p>d) Durante a queima da pólvora ocorre a absorção de 278,8 kJ mol de energia, se a reação for feita em</p><p>100 C e 25 atmosferas.</p><p>e) Durante a queima da pólvora ocorre a liberação de 278,8 kJ mol de energia, se a reação for feita em</p><p>100 C e 25 atmosferas.</p><p>2. (Ufjf-pism 2 2018) As balinhas de gelatina podem ser facilmente encontradas nos supermercados.</p><p>Elas contêm grande quantidade do açúcar sacarose 12 22 11(C H O ) que, em contato com uma solução de</p><p>clorato de potássio 3(KC O ), sofre a seguinte reação:</p><p>3(s) 12 22 11(s) (s) 2(g) 2 (g)8 KC O C H O 8 KC 12 CO 11H O+ → + +</p><p>Dados:</p><p>55</p><p>Substância 1</p><p>fHº (kJ mol )−</p><p>3(s)KC O 315</p><p>12 22 11(s)C H O 2222−</p><p>(s)KC 436−</p><p>2(g)CO 394−</p><p>2 (g)H O 242−</p><p>a) Calcule a variação de entalpia envolvida na reação entre a sacarose e a solução de clorato de</p><p>potássio.</p><p>b) A reação acima citada é endotérmica ou exotérmica? Justifique sua resposta.</p><p>c) Além de sacarose, a balinha de gelatina contém 46 mg de sódio em uma porção de 100 g (equivalente</p><p>a aproximadamente 40 balinhas). A ingestão máxima diária de sódio recomendada é 0,05 mol para</p><p>adultos. Caso uma pessoa coma 1.100 balas, ela ultrapassa a recomendação máxima? Explique,</p><p>indicando os cálculos.</p><p>d) Para se obter um volume de 2CO igual a 537,6 litros, quantas gramas de sacarose devem ser</p><p>colocadas em contato com a solução de clorato de potássio nas CNTP (volume molar 22,4 L)?=</p><p>Dados: Na 23; C 12; H 1; O 16.= = = =</p><p>3. (Ufjf-pism 2 2017) O hidrogênio cada vez mais tem ganhado atenção na produção de energia.</p><p>Recentemente, a empresa britânica Intelligent Energy desenvolveu uma tecnologia que pode fazer a</p><p>bateria de um smartphone durar até uma semana. Nesse protótipo ocorre a reação do oxigênio</p><p>atmosférico com o hidrogênio armazenado produzindo água e energia.</p><p>a) Escreva a equação química da reação descrita acima e calcule a sua variação de entalpia a partir dos</p><p>dados abaixo.</p><p>Ligação H H− H O− O O=</p><p>Energia de ligação 1(kJ mol )− 437 463 494</p><p>b) Um dos grandes problemas para o uso do gás hidrogênio como combustível é o seu armazenamento.</p><p>Calcule o volume ocupado por 20 g de hidrogênio nas CNTP.</p><p>c) Atualmente, cerca de 96% do gás hidrogênio é obtido a partir de combustíveis fósseis, como descrito</p><p>nas reações abaixo.</p><p>Carvão: (s) 2 ( ) (g) 2(g)C H O CO H+ → +</p><p>Gás natural: 4(g) 2 ( ) (g) 2(g)CH H O CO 3 H+ → +</p><p>56</p><p>Essa característica é considerada uma desvantagem para o uso do hidrogênio. Justifique essa</p><p>afirmativa.</p><p>4. (Ufjf-pism 2 2017) Os alimentos ao serem consumidos são digeridos e metabolizados liberando</p><p>energia química. Uma barra de cereal light de avelã com chocolate, que contém 77% de carboidratos,</p><p>4% de proteínas e 7% de lipídios, é um dos alimentos utilizados para adquirir energia, uma vez que a</p><p>energia de combustão das proteínas e dos carboidratos é de 14 kcal g− e, dos lipídios é de 19 kcal g .−</p><p>Com base nisso, calcule a quantidade de energia fornecida a um indivíduo que consome uma unidade de</p><p>22 gramas dessa barra de cereal.</p><p>a) 3,87 kcal.</p><p>b) 7,37 kcal.</p><p>c) 162,1kcal.</p><p>d) 85,1kcal.</p><p>e) 387,0 kcal.</p><p>5. (Ufjf-pism 2 2016) A entalpia de neutralização corresponde ao calor liberado quando 1mol de íons</p><p>H+ reage com 1mol de íons OH− para a formação de 1mol de 2H O. Com relação às entalpias de</p><p>neutralização das reações abaixo, escolha a opção correta.</p><p>( ) ( ) ( )</p><p>( ) ( ) ( )</p><p>2 ( ) 1aq aq aq</p><p>2 ( ) 2aq aq aq</p><p>HC KOH KC H O H</p><p>HBr NaOH NaBr H O H</p><p>+ → + </p><p>+ → + </p><p>a) 1 2H 0 e H 0   </p><p>b) 1 2H H 0 =  =</p><p>c) 1 2H H 0 =  </p><p>d) 1 2H H 0   </p><p>e) 1 2H 0 e H 0   </p><p>6. (Ufjf-pism 2 2015) Os melhores combustíveis para uso em foguetes são aqueles que, na menor massa</p><p>possível, liberam a maior quantidade de energia na sua queima para propelir o voo. O quadro abaixo</p><p>mostra alguns combustíveis e suas entalpias de combustão.</p><p>Combustível Metanol Etanol Benzeno Octano</p><p>Fórmula molecular 4CH O 2 6C H O 6 6C H 8 18C H</p><p>1</p><p>combustãoH kJ mol− 726− 1.368− 3.268− 5.471−</p><p>Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que o melhor combustível para ser utilizado em</p><p>foguetes é o:</p><p>a) metanol, porque é um álcool de baixa massa molar.</p><p>b) etanol, porque é um combustível potente.</p><p>c) octano, porque apresenta o maior valor de entalpia de combustão por grama de combustível.</p><p>d) octano, porque é o combustível com maior massa molar.</p><p>e) benzeno, porque tem massa e combustãoH intermediários.</p><p>57</p><p>7. (Ufjf-pism 2 2015) A parafina é um hidrocarboneto 25 52(C H , massa molar 1352 g mol )−= derivado do</p><p>petróleo que compõe as velas. A sua reação de combustão está representada a seguir:</p><p>( )25 52 2(g)(s) 2 2(g)C H 38 O 26 H O 25 CO+ → +</p><p>Considerando os dados de energia de ligação apresentados abaixo, calcule a energia liberada, em kJ, na</p><p>combustão completa de uma vela de 35,2 g.</p><p>Dados: Energias de Ligação 1</p><p>L( H kJ mol ) :−</p><p>Ligação C H− C C− O O= C O= O H−</p><p>1</p><p>LH kJ mol− 412 348 496 743 463</p><p>a) 1.260.−</p><p>b) 12.600.−</p><p>c) 61.226.−</p><p>d) 48.624.</p><p>e) 50.</p><p>Gabarito:</p><p>Resposta da questão 1:</p><p>[E]</p><p>Resposta da questão 4:</p><p>[D]</p><p>Resposta da questão 5:</p><p>[C]</p><p>Resposta da questão 6:</p><p>[C]</p><p>Resposta da questão 7:</p><p>[A]</p><p>Observação:</p><p>As respostas das questões abertas estão disponíveis apenas para alunos do nosso curso!</p><p>58</p><p>Exercícios - EXTRA</p><p>Exercício 1</p><p>(Ime 2016) Um sistema é composto por dois</p><p>balões idênticos resistentes, porém não</p><p>inquebráveis, A e B, os quais estão</p><p>conectados por meio de um tubo, também</p><p>resistente, no qual se encontra uma válvula,</p><p>tipo torneira. Este sistema encontra-se</p><p>perfeitamente isolado termicamente do</p><p>universo. Inicialmente as condições do</p><p>sistema são as seguintes: temperatura</p><p>constante; a válvula encontra-se fechada; o</p><p>balão A contém um mol de um gás ideal</p><p>monoatômico; e o balão B encontra-se</p><p>perfeitamente evacuado. No tempo t = 0, a</p><p>torneira é aberta repentinamente, permitindo</p><p>que o gás ideal se expanda em direção ao</p><p>balão B por um orifício pequeno. Indique qual</p><p>das alternativas abaixo é a correta.</p><p>a) O balão B quebrar-se-á devido ao impacto</p><p>do gás ideal, liberado bruscamente, contra</p><p>sua parede.</p><p>b) O trabalho gerado pela expansão do gás</p><p>aquecerá o sistema.</p><p>c) O gás em expansão absorverá calor da</p><p>vizinhança fazendo o sistema se resfriar.</p><p>d) O valor da variação da energia</p><p>interna ΔUΔU da expansão será igual a zero.</p><p>e) Na expansão, a variação da energia</p><p>interna ΔUΔU do sistema será menor que</p><p>zero.</p><p>Exercício 2</p><p>(Fac. Albert Einstein - Medicin 2017) A</p><p>fermentação é um processo anaeróbico de</p><p>síntese de ATP, fornecendo energia para o</p><p>metabolismo celular. Dois dos processos de</p><p>fermentação mais comuns a partir da glicose</p><p>são a fermentação alcoólica e a fermentação</p><p>láctica.</p><p>C6H12O6→2CO2+2C2H5OHC6H12O6→2CO2+2C2</p><p>H5OH (fermentação alcoólica)</p><p>C6H12O6→2C3H6O3C6H12O6→2C3H6O3 (ferme</p><p>ntação láctica)</p><p>Dados: Entalpia de formação (ΔH0f)(ΔHf0)</p><p>(ΔH0f)CO2=−394kJ/mol(ΔHf0)CO2=−394kJ/mol</p><p>(ΔH0f)C3H6O3=−678kJ/mol(ΔHf0)C3H6O3=−678k</p><p>J/mol</p><p>(ΔH0f)C2H5OH=−278kJ/mol(ΔHf0)C2H5OH=−278</p><p>kJ/mol</p><p>(ΔH0f)C6H12O6=−1268kJ/mol(ΔHf0)C6H12O6=−1</p><p>268kJ/mol</p><p>Sobre a energia envolvida nesses processos</p><p>de fermentação, é possível afirmar que</p><p>a) a fermentação láctica absorve energia</p><p>enquanto que a fermentação alcoólica libera</p><p>energia.</p><p>b) os dois processos são endotérmicos,</p><p>absorvendo a mesma quantidade de energia</p><p>para uma mesma massa de glicose</p><p>fermentada.</p><p>c) a fermentação alcoólica libera uma</p><p>quantidade de energia maior do que a</p><p>fermentação láctica para uma mesma massa</p><p>de glicose envolvida.</p><p>d) a fermentação láctica libera uma</p><p>quantidade de energia maior do que a</p><p>fermentação alcoólica para uma mesma</p><p>massa de glicose envolvida.</p><p>Exercício 3</p><p>(Espcex (Aman) 2016) Quantidades</p><p>enormes de energia podem ser armazenadas</p><p>em ligações químicas e a quantidade empírica</p><p>estimada de energia produzida numa reação</p><p>pode ser calculada a partir das energias de</p><p>ligação das espécies envolvidas. Talvez a</p><p>ilustração mais próxima deste conceito no</p><p>cotidiano seja a utilização de combustíveis</p><p>em veículos automotivos. No Brasil alguns</p><p>veículos utilizam como combustível o Álcool</p><p>59</p><p>Etílico Hidratado Combustível, conhecido</p><p>pela sigla AEHC (atualmente denominado</p><p>comercialmente apenas por ETANOL).</p><p>Considerando um veículo movido a</p><p>AEHC com um tanque de capacidade de 40</p><p>L completamente cheio, além dos dados de</p><p>energia de ligação química fornecidos e</p><p>admitindo-se rendimento energético da</p><p>reação de 100% densidade do AEHC de 0,8</p><p>g/cm3 e que o AEHC é composto, em massa,</p><p>por 96% da substância etanol e 4% de água,</p><p>a quantidade aproximada de calor liberada</p><p>pela combustão completa do combustível</p><p>deste veículo será de</p><p>Dados: massas atômicas: C = 12 u; O = 16 u;</p><p>H = 1u</p><p>Etanol:</p><p>Energia de ligação (kJ/mol)</p><p>Tipo de ligação Energia (kJ/mol) Tipo de ligação Energia (kJ/mol)</p><p>C−CC−C 348 H−OH−O 463</p><p>C−HC−H 413 O=OO=O 495</p><p>C=OC=O 799 C−OC−O 358</p><p>a) 2,11 x 105 kJ</p><p>b) 3,45 x 103 kJ</p><p>c) 8,38 x 105 kJ</p><p>d) 4,11 x 104 kJ</p><p>e) 0,99 x 104 kJ</p><p>Exercício 4</p><p>(G1 - ifsul 2017) O besouro-bombardeiro</p><p>(Brachynus crepitans) recebeu esse nome</p><p>devido ao som explosivo que emite quando é</p><p>ameaçado, soltando jatos químicos, quentes,</p><p>coloridos e barulhentos. O besouro gira seu</p><p>abdômen de um lado para o outro e atira,</p><p>causando no seu predador um gosto horrível</p><p>na boca e até mesmo queimaduras leves.</p><p>Eles possuem duas glândulas que se abrem</p><p>ao exterior, no final do abdômen. Cada</p><p>glândula possui dois compartimentos, um</p><p>contém uma solução aquosa de hidroquinona</p><p>e peróxido de hidrogênio e o outro contém</p><p>uma mistura de enzimas. Ao ser atacado, o</p><p>besouro segrega um pouco da solução do</p><p>primeiro compartimento no segundo. As</p><p>enzimas atuam acelerando a reação</p><p>exotérmica entre a hidroquinona e o peróxido</p><p>de hidrogênio, segundo a equação:</p><p>C6H4(OH)2(aq)+H2O2(aq)→C6H4O2(aq)+2H2O(l)C6H4(OH)</p><p>2(aq)+H2O2(aq)→C6H4O2(aq)+2H2O(l)</p><p>A energia liberada é suficiente para elevar a</p><p>temperatura da mistura até o ponto de</p><p>ebulição. A energia envolvida nessa</p><p>transformação pode ser calculada,</p><p>considerando-se os processos:</p><p>C6H4(OH)2(aq)→C6H4O2(aq)+H2(g)ΔH=+177kJ.mol−1H2O(l)+1</p><p>/2O2(g)→H2O2(aq)ΔH=+95kJ.mol−1H2O(l)→1/2O2(g)+H2(g)ΔH</p><p>=+286kJ.mol−1C6H4(OH)2(aq)→C6H4O2(aq)+</p><p>H2(g)ΔH=+177kJ.mol−1H2O(l)+1/2O2(g)→</p><p>H2O2(aq)ΔH=+95kJ.mol−1H2O(l)→1/2O2(</p><p>g)+H2(g)ΔH=+286kJ.mol−1</p><p>Assim sendo, o calor envolvido na reação que</p><p>ocorre no organismo do besouro é</p><p>a) +585 kJ/mol</p><p>b) +204 kJ/mol</p><p>c) -558 kJ/mol</p><p>d) -204 kJ/mol</p><p>Exercício 5</p><p>(Espcex (Aman) 2017) O propan-2-ol (álcool</p><p>isopropílico), cuja fórmula é C3H8O, é vendido</p><p>comercialmente como álcool de massagem</p><p>ou de limpeza de telas e de monitores.</p><p>Considerando uma reação de combustão</p><p>completa com rendimento de 100% e os</p><p>dados de entalpias padrão de</p><p>formação ΔH0fΔHf0 das espécies</p><p>participantes desse processo e da densidade</p><p>do álcool, a quantidade de energia liberada</p><p>na combustão completa de 10,0L desse</p><p>álcool será de</p><p>60</p><p>ΔH0fH2O(v)=−242kJ/molCO2(g)=−394kJ/molC3H8O=−163</p><p>kJ/molΔHf0H2O(v)=−242kJ/molCO2(g)=−39</p><p>4kJ/molC3H8O=−163kJ/mol</p><p>Massa Atômica: C = 12u; H =1u; O = 16u.</p><p>Densidade do Álcool = 0,78 g/mL.</p><p>a) 974,783 kJ</p><p>b) 747,752 kJ</p><p>c) 578,536 kJ</p><p>d) 469,247 kJ</p><p>e) 258,310 kJ</p><p>Exercício 6</p><p>(Ime 2017) Um isótopo de cromo, de massa</p><p>atômica 54, constitui 53% da massa de um</p><p>óxido formado exclusivamente pelo isótopo e</p><p>por oxigênio. A partir dessa informação,</p><p>pode-se estimar que a fórmula mínima do</p><p>óxido e o calor específico do cromo-54 são:</p><p>a) CrO3 e 0,12 cal/(g °C)</p><p>b) CrO3 e 0,18 cal/(g °C)</p><p>c) Cr2O6 e 0,12 cal/(g °C)</p><p>d) Cr2O3 e 0,16 cal/(g °C)</p><p>e) Cr4O e 0,18 cal/(g °C)</p><p>Exercício 7</p><p>(Fuvest 2017) Sob certas condições, tanto o</p><p>gás flúor quanto o gás cloro podem reagir</p><p>com hidrogênio gasoso, formando,</p><p>respectivamente, os haletos de hidrogênio</p><p>HF e HCl gasosos. Pode-se estimar a</p><p>variação de entalpia ΔHΔH de cada uma</p><p>dessas reações, utilizando-se dados de</p><p>energia de ligação. A tabela apresenta os</p><p>valores de energia de ligação dos reagentes</p><p>e produtos dessas reações a 25 °C e 1 atm.</p><p>Molécula H2 F2 Cl2 HF HCl</p><p>Energia de ligação</p><p>(kJ/mol)</p><p>435 160 245 570 430</p><p>Com base nesses dados, um estudante</p><p>calculou a variação de entalpia de cada uma</p><p>das reações e concluiu, corretamente, que,</p><p>nas condições empregadas,</p><p>a) a formação de HF é a reação que libera</p><p>mais energia.</p><p>b) ambas as reações são endotérmicas.</p><p>c) apenas a formação de HCl é</p><p>endotérmica.</p><p>d) ambas as reações têm o mesmo valor</p><p>de ΔHΔH</p><p>e) apenas a formação de HCl é</p><p>exotérmica.</p><p>Exercício 8</p><p>(Espcex (Aman) 2017) Uma das aplicações</p><p>da trinitroglicerina, cuja fórmula é C3H3N3O9 é</p><p>a confecção de explosivos. Sua</p><p>decomposição enérgica gera como produtos</p><p>os gases nitrogênio, dióxido de carbono e</p><p>oxigênio, além de água, conforme mostra a</p><p>equação da reação a seguir:</p><p>4C3H3N3O9(l)→6N2(g)+12CO2(g)+O2(g)+10H2O(l)4C3H3N</p><p>3O9(l)→6N2(g)+12CO2(g)+O2(g)+10H2O(l</p><p>)</p><p>Além de explosivo, a trinitroglicerina também</p><p>é utilizada como princípio ativo de</p><p>medicamentos no tratamento de angina, uma</p><p>doença que acomete o coração.</p><p>Medicamentos usados no tratamento da</p><p>angina usam uma dose padrão de 0,6 mg de</p><p>trinitroglicerina na formulação. Considerando</p><p>os dados termoquímicos da reação a 25 °C e</p><p>1 atm e supondo que essa massa de</p><p>trinitroglicerina sofra uma reação de</p><p>decomposição completa, a energia liberada</p><p>seria aproximadamente de</p><p>Dados:</p><p>- massas atômicas: C = 12u; H = 1u; N =14u;</p><p>O=16u.</p><p>ΔH0f(H2O)=−286kJ/mol;ΔH0f(CO2)=−394kJ/mol;ΔH0f(C3</p><p>H5N3O9)=−353,6kJ/mol.ΔHf0(H2O)=−286kJ/mol;</p><p>ΔHf0(CO2)=−394kJ/mol;ΔHf0(C3H5N3O9)</p><p>=−353,6kJ/mol.</p><p>a) 4,1 J</p><p>b) 789,2 J</p><p>61</p><p>c) 1432,3 J</p><p>d) 5,3 kJ</p><p>e) 362,7 kJ</p><p>Exercício 9</p><p>(Uece 2016) Durante a Segunda Guerra</p><p>Mundial, o monóxido de carbono foi usado</p><p>como combustível alternativo nos veículos</p><p>para suprir a falta de gasolina. O monóxido</p><p>de carbono era obtido em equipamentos</p><p>conhecidos como gasogênios, pela</p><p>combustão parcial da madeira. Nos motores</p><p>dos automóveis, o monóxido de carbono era</p><p>convertido em gás carbônico ao reagir com o</p><p>oxigênio, e liberava 57 kcal/mol Sabendo-se</p><p>que a entalpia do produto dióxido de carbono</p><p>é -94 kcal, pode-se afirmar corretamente que</p><p>a entalpia de formação do monóxido de</p><p>carbono é</p><p>a) -37,0 kcal/mol</p><p>b) -151,0 kcal/mol</p><p>c) +37,0 kcal/mol</p><p>d) +151,0 kcal/mol</p><p>GABARITO - EXTRA</p><p>Exercício 1</p><p>d) O valor da variação da energia</p><p>interna ΔUΔU da expansão será igual a zero.</p><p>Exercício 2</p><p>d) a fermentação láctica libera uma quantidade</p><p>de energia maior do que a fermentação alcoólica</p><p>para uma mesma massa de glicose envolvida.</p><p>Exercício 3</p><p>c) 8,38 x 105 kJ</p><p>Exercício 4</p><p>d) -204 kJ/mol</p><p>Exercício 5</p><p>e) 258,310 kJ</p><p>Exercício 6</p><p>a) CrO3 e 0,12 cal/(g °C)</p><p>Exercício 7</p><p>a) a formação de HF é a reação que libera mais</p><p>energia.</p><p>Exercício 8</p><p>a) 4,1 J</p><p>Exercício 9</p><p>a) -37,0 kcal/mol</p>de fermentação, é possível afirmar que 
a) a fermentação láctica absorve energia 
enquanto que a fermentação alcoólica libera 
energia. 
b) os dois processos são endotérmicos, 
absorvendo a mesma quantidade de energia 
para uma mesma massa de glicose 
fermentada. 
c) a fermentação alcoólica libera uma 
quantidade de energia maior do que a 
fermentação láctica para uma mesma massa 
de glicose envolvida. 
d) a fermentação láctica libera uma 
quantidade de energia maior do que a 
fermentação alcoólica para uma mesma 
massa de glicose envolvida. 
Exercício 3 
(Espcex (Aman) 2016) Quantidades 
enormes de energia podem ser armazenadas 
em ligações químicas e a quantidade empírica 
estimada de energia produzida numa reação 
pode ser calculada a partir das energias de 
ligação das espécies envolvidas. Talvez a 
ilustração mais próxima deste conceito no 
cotidiano seja a utilização de combustíveis 
em veículos automotivos. No Brasil alguns 
veículos utilizam como combustível o Álcool 
 
 
 
59 
Etílico Hidratado Combustível, conhecido 
pela sigla AEHC (atualmente denominado 
comercialmente apenas por ETANOL). 
Considerando um veículo movido a 
AEHC com um tanque de capacidade de 40 
L completamente cheio, além dos dados de 
energia de ligação química fornecidos e 
admitindo-se rendimento energético da 
reação de 100% densidade do AEHC de 0,8 
g/cm3 e que o AEHC é composto, em massa, 
por 96% da substância etanol e 4% de água, 
a quantidade aproximada de calor liberada 
pela combustão completa do combustível 
deste veículo será de 
 
Dados: massas atômicas: C = 12 u; O = 16 u; 
H = 1u 
Etanol: 
 
Energia de ligação (kJ/mol) 
Tipo de ligação Energia (kJ/mol) Tipo de ligação Energia (kJ/mol) 
C−CC−C 348 H−OH−O 463 
C−HC−H 413 O=OO=O 495 
C=OC=O 799 C−OC−O 358 
a) 2,11 x 105 kJ 
b) 3,45 x 103 kJ 
c) 8,38 x 105 kJ 
d) 4,11 x 104 kJ 
e) 0,99 x 104 kJ 
Exercício 4 
(G1 - ifsul 2017) O besouro-bombardeiro 
(Brachynus crepitans) recebeu esse nome 
devido ao som explosivo que emite quando é 
ameaçado, soltando jatos químicos, quentes, 
coloridos e barulhentos. O besouro gira seu 
abdômen de um lado para o outro e atira, 
causando no seu predador um gosto horrível 
na boca e até mesmo queimaduras leves. 
Eles possuem duas glândulas que se abrem 
ao exterior, no final do abdômen. Cada 
glândula possui dois compartimentos, um 
contém uma solução aquosa de hidroquinona 
e peróxido de hidrogênio e o outro contém 
uma mistura de enzimas. Ao ser atacado, o 
besouro segrega um pouco da solução do 
primeiro compartimento no segundo. As 
enzimas atuam acelerando a reação 
exotérmica entre a hidroquinona e o peróxido 
de hidrogênio, segundo a equação: 
C6H4(OH)2(aq)+H2O2(aq)→C6H4O2(aq)+2H2O(l)C6H4(OH)
2(aq)+H2O2(aq)→C6H4O2(aq)+2H2O(l) 
A energia liberada é suficiente para elevar a 
temperatura da mistura até o ponto de 
ebulição. A energia envolvida nessa 
transformação pode ser calculada, 
considerando-se os processos: 
C6H4(OH)2(aq)→C6H4O2(aq)+H2(g)ΔH=+177kJ.mol−1H2O(l)+1
/2O2(g)→H2O2(aq)ΔH=+95kJ.mol−1H2O(l)→1/2O2(g)+H2(g)ΔH
=+286kJ.mol−1C6H4(OH)2(aq)→C6H4O2(aq)+
H2(g)ΔH=+177kJ.mol−1H2O(l)+1/2O2(g)→
H2O2(aq)ΔH=+95kJ.mol−1H2O(l)→1/2O2(
g)+H2(g)ΔH=+286kJ.mol−1 
Assim sendo, o calor envolvido na reação que 
ocorre no organismo do besouro é 
a) +585 kJ/mol 
b) +204 kJ/mol 
c) -558 kJ/mol 
d) -204 kJ/mol 
Exercício 5 
(Espcex (Aman) 2017) O propan-2-ol (álcool 
isopropílico), cuja fórmula é C3H8O, é vendido 
comercialmente como álcool de massagem 
ou de limpeza de telas e de monitores. 
Considerando uma reação de combustão 
completa com rendimento de 100% e os 
dados de entalpias padrão de 
formação ΔH0fΔHf0 das espécies 
participantes desse processo e da densidade 
do álcool, a quantidade de energia liberada 
na combustão completa de 10,0L desse 
álcool será de 
 
 
 
60 
ΔH0fH2O(v)=−242kJ/molCO2(g)=−394kJ/molC3H8O=−163
kJ/molΔHf0H2O(v)=−242kJ/molCO2(g)=−39
4kJ/molC3H8O=−163kJ/mol 
Massa Atômica: C = 12u; H =1u; O = 16u. 
Densidade do Álcool = 0,78 g/mL. 
a) 974,783 kJ 
b) 747,752 kJ 
c) 578,536 kJ 
d) 469,247 kJ 
e) 258,310 kJ 
Exercício 6 
(Ime 2017) Um isótopo de cromo, de massa 
atômica 54, constitui 53% da massa de um 
óxido formado exclusivamente pelo isótopo e 
por oxigênio. A partir dessa informação, 
pode-se estimar que a fórmula mínima do 
óxido e o calor específico do cromo-54 são: 
a) CrO3 e 0,12 cal/(g °C) 
b) CrO3 e 0,18 cal/(g °C) 
c) Cr2O6 e 0,12 cal/(g °C) 
d) Cr2O3 e 0,16 cal/(g °C) 
e) Cr4O e 0,18 cal/(g °C) 
Exercício 7 
(Fuvest 2017) Sob certas condições, tanto o 
gás flúor quanto o gás cloro podem reagir 
com hidrogênio gasoso, formando, 
respectivamente, os haletos de hidrogênio 
HF e HCl gasosos. Pode-se estimar a 
variação de entalpia ΔHΔH de cada uma 
dessas reações, utilizando-se dados de 
energia de ligação. A tabela apresenta os 
valores de energia de ligação dos reagentes 
e produtos dessas reações a 25 °C e 1 atm. 
Molécula H2 F2 Cl2 HF HCl 
Energia de ligação 
(kJ/mol) 
435 160 245 570 430 
 
Com base nesses dados, um estudante 
calculou a variação de entalpia de cada uma 
das reações e concluiu, corretamente, que, 
nas condições empregadas, 
a) a formação de HF é a reação que libera 
mais energia. 
b) ambas as reações são endotérmicas. 
c) apenas a formação de HCl é 
endotérmica. 
d) ambas as reações têm o mesmo valor 
de ΔHΔH 
 
e) apenas a formação de HCl é 
exotérmica. 
Exercício 8 
(Espcex (Aman) 2017) Uma das aplicações 
da trinitroglicerina, cuja fórmula é C3H3N3O9 é 
a confecção de explosivos. Sua 
decomposição enérgica gera como produtos 
os gases nitrogênio, dióxido de carbono e 
oxigênio, além de água, conforme mostra a 
equação da reação a seguir: 
4C3H3N3O9(l)→6N2(g)+12CO2(g)+O2(g)+10H2O(l)4C3H3N
3O9(l)→6N2(g)+12CO2(g)+O2(g)+10H2O(l
) 
Além de explosivo, a trinitroglicerina também 
é utilizada como princípio ativo de 
medicamentos no tratamento de angina, uma 
doença que acomete o coração. 
Medicamentos usados no tratamento da 
angina usam uma dose padrão de 0,6 mg de 
trinitroglicerina na formulação. Considerando 
os dados termoquímicos da reação a 25 °C e 
1 atm e supondo que essa massa de 
trinitroglicerina sofra uma reação de 
decomposição completa, a energia liberada 
seria aproximadamente de 
 
Dados: 
- massas atômicas: C = 12u; H = 1u; N =14u; 
O=16u. 
ΔH0f(H2O)=−286kJ/mol;ΔH0f(CO2)=−394kJ/mol;ΔH0f(C3
H5N3O9)=−353,6kJ/mol.ΔHf0(H2O)=−286kJ/mol;
ΔHf0(CO2)=−394kJ/mol;ΔHf0(C3H5N3O9)
=−353,6kJ/mol. 
a) 4,1 J 
b) 789,2 J 
 
 
 
61 
c) 1432,3 J 
d) 5,3 kJ 
e) 362,7 kJ 
Exercício 9 
(Uece 2016) Durante a Segunda Guerra 
Mundial, o monóxido de carbono foi usado 
como combustível alternativo nos veículos 
para suprir a falta de gasolina. O monóxido 
de carbono era obtido em equipamentos 
conhecidos como gasogênios, pela 
combustão parcial da madeira. Nos motores 
dos automóveis, o monóxido de carbono era 
convertido em gás carbônico ao reagir com o 
oxigênio, e liberava 57 kcal/mol Sabendo-se 
que a entalpia do produto dióxido de carbono 
é -94 kcal, pode-se afirmar corretamente que 
a entalpia de formação do monóxido de 
carbono é 
a) -37,0 kcal/mol 
b) -151,0 kcal/mol 
c) +37,0 kcal/mol 
d) +151,0 kcal/mol 
GABARITO - EXTRA 
Exercício 1 
d) O valor da variação da energia 
interna ΔUΔU da expansão será igual a zero. 
Exercício 2 
d) a fermentação láctica libera uma quantidade 
de energia maior do que a fermentação alcoólica 
para uma mesma massa de glicose envolvida. 
Exercício 3 
c) 8,38 x 105 kJ 
Exercício 4 
d) -204 kJ/mol 
Exercício 5 
e) 258,310 kJ 
Exercício 6 
a) CrO3 e 0,12 cal/(g °C) 
Exercício 7 
a) a formação de HF é a reação que libera mais 
energia. 
Exercício 8 
a) 4,1 J 
Exercício 9 
a) -37,0 kcal/mol