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– 11 Q U ÍM IC A A 3 .a S 1. (ENEM – EXAME NACIONAL DO ENSINO MÉDIO) – Nas últimas décadas, o efeito estufa tem-se intensificado de maneira preocupante, sendo esse efeito muitas vezes atribuído à intensa liberação de CO2 durante a queima de combustíveis fósseis para geração de energia. O quadro traz as entalpias-padrão de combustão a 25°C (ΔH0 25) do metano, do butano e do octano. 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 eficientes. Nesse sentido, consideran do-se que o metano, o butano e o octano sejam represen tativos 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. RESOLUÇÃO CH4 + 2O2 ⎯→ CO2 + 2H2O ↓ gás natural 1 mol (são liberados 890 kJ) C4H10 + O2 ⎯→ 4CO2 + 5H2O ↓ GLP 4 mol (são liberados 2878 kJ) 1 mol (são liberados 719,5 kJ) C8H18 + O2 ⎯→ 8 CO2 + 9 H2O ↓ gasolina 8 mol (são liberados 5471 kJ) 1 mol (são liberados 683,87 kJ) A ordem crescente desses três combustíveis do ponto de vista da quantidade de calor obtido por mol de CO2 gerado é: gasolina, GLP e gás natural. Resposta: A 2. Explosivos É possível armazenar quantidades enormes de energia nas ligações químicas, e talvez o melhor exemplo esteja na química dos explosivos. Um explosivo é uma substância líquida ou sólida que satisfaz três critérios principais: • a decomposição deve ser rápida; • a decomposição deve ser muito exotérmica; • os produtos da decomposição devem ser gasosos; assim a reação é acompanhada de um tremendo aumento de pressão exercido por esses gases. A combinação desses três efeitos leva a uma produção violenta de calor e gases, geralmente associada com as explosões. a) Com base no conceito de energia de ligação e no texto acima, explique como devem ser as energias de ligação em um explosivo. b) O composto N2H4 tem sido utilizado como combustível em alguns motores de foguete; a equação pode ser dada, simplificadamente, por N2H4(g) + O2(g) → N2(g) + 2H2O(g) Dadas as energias de ligação, determine a variação de energia nesse processo. RESOLUÇÃO: a) Idealmente, para se ter uma reação muito exotérmica, um ex - plosivo deve ter ligações químicas muito fracas e sua de - composição deve produzir substâncias com ligações químicas muito fortes. b) ΔH = 2217 kJ – 2802 kJ composto fórmula molecular massa molar (g/mol) ΔH0 25 (kJ/mol) metano CH4 16 – 890 butano C4H10 58 – 2.878 octano C8H18 114 – 5.471 13 ––– 2 25 ––– 2 H — N — N — H + O O N N + 2 H H — H — H O ⎯→ 4N — H : 4 (+389kJ) ..... + 1556 kJ 1N — N : ........................ + 163 kJ 1O = O : ....................... + 498 kJ ––––––––– TOTAL + 2217 kJ Ligação Entalpia (kJ/mol) N — N 163 N — H 389 O = O 498 N N 946 H — O 464 Reagentes14243 ligações quebradas (absorve energia) Produtos14243 ligações formadas (libera energia) ⎯⎯→ 1N N : ....................... – 946 kJ 4H — O : 4 (– 464 kJ) ... – 1856 kJ ––––––––– TOTAL – 2802 kJ ΔH = – 585 kJ MÓDULO 66 Termoquímica C2_A_QUI_ALICE_PROF 05/10/10 10:02 Página 11