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Universidade do Estado do Rio de Janeiro Centro de Tecnologia e Ciências Faculdade de Tecnologia Curso de Graduação em Engenharia de Produção Lista de Termoquímica da disciplina Química Geral I Professor: Tadeu Leonardo CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA DOS ELEMENTOS 1 18 1º 1 H 1,0 2 Z E M Nº Atômico Elemento Massa Atômica 13 14 15 16 17 2 He 4,0 2º 3 Li 6,9 4 Be 9,0 5 B 10,8 6 C 12,0 7 N 14,0 8 O 16,0 9 F 19,0 10 Ne 20,2 3º 11 Na 23,0 12 Mg 24,3 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Al 27,0 14 Si 28,1 15 P 31,0 16 S 32,1 17 Cl 35,5 18 Ar 39,9 4º 19 K 39,1 20 Ca 40,1 21 Sc 45,0 22 Ti 47,9 23 V 50,9 24 Cr 52,0 25 Mn 54,9 26 Fe 55,8 27 Co 58,9 28 Ni 58,7 29 Cu 63,5 30 Zn 65,4 31 Ga 69,7 32 Ge 72,6 33 As 74,9 34 Se 79,0 35 Br 79,9 36 Kr 83,8 5º 37 Rb 85,5 38 Sr 87,6 39 Y 88,9 40 Zr 91,2 41 Nb 92,9 42 Mo 95,9 43 Tc (99) 44 Ru 101,1 45 Rh 102,9 46 Pd 106,4 47 Ag 107,9 48 Cd 112,4 49 In 114,8 50 Sn 118,7 51 Sb 121,8 52 Te 127,6 53 I 126,9 54 Xe 131,3 6º 55 Cs 132,9 56 Ba 137,3 57/71 72 Hf 178,5 73 Ta 180,9 74 W 183,8 75 Re 186,2 76 Os 190,2 77 Ir 192,2 78 Pt 195,1 79 Au 197,0 80 Hg 200,6 81 Tl 204,4 82 Pb 207,2 83 Bi 209,0 84 Po (210) 85 At (210) 86 Rn (222) 7º 87 Fr (223) 88 Ra (226) 89/103 104 Ku (261) 105 Ha (260) Lantanídios 57 La 138,9 58 Ce 140,1 59 Pr 140,9 60 Nd 144,2 61 Pm (147) 62 Sm 150,4 63 Eu 152,0 64 Gd 157,3 65 Tb 158,9 66 Dy 162,5 67 Ho 164,9 68 Er 167,3 69 Tm 168,9 70 Yb 173,0 71 Lu 175,0 Actinídios 89 Ac (227) 90 Th 232,0 91 Pa (231) 92 U 238,0 93 Np (237) 94 Pu (242) 95 Am (243) 96 Cm (247) 97 Bk (249) 98 Cf (251) 99 Es (254) 100 Fm (253) 101 Md (256) 102 No (253) 103 Lr (257) A=Z+N A= nº de massa Z=nº atômico N=nº de nêutrons 1L =1000 cm3=1000 mL ENERGIA DO SUBNÍVEL: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p Erro percentual%=[ (valor obtido experimental – valor verdadeiro) / (valor verdadeiro) ] x 100 densidade relativa=densidade absoluta / densidade água à 4°C densidade da água à 4°C = 1,00 g.cm-3 Qual deve ser a capacidade calorífica, expressa em kJ -1, de um banho de água contendo 4,00 dm3 de água? O calor específico da água é 4,184 J g-1 -1. 0,100g de hidrogênio e 0,800g de oxigênio são comprimidos em uma bomba de 1,00 dm3, que é então colocada na água em um calorímetro. Antes da reação ser iniciada, a temperatura da água é 25,000 . Após a reação, a temperatura sobe para 25,155 . A capacidade calorífica do calorímetro (bomba, água etc...) é de 90,8 kJ-1. Qual o E para esta reação? Quando 2,00 mol de hidrogênio e 1,00 mol de oxigênio, a 100 e 1 atm, reagem para produzir 2,00 mol de vapor de água a 100 e 1 atm, um total de 484,5 kJ são liberados. Quais são: a) H b) E para a formação de um único mol de H2O(g)? A equação termoquímica para a combustão do acetileno, um combustível usado nos maçaricos, é dada pela equação: 2C2H2 (g) + 5 O2(g) 4CO2(g) + 2H2O(l) H1= -2602 kJ. O etano, um outro hidrocarboneto combustível, reage da seguinte maneira: 2C2H6(g) + 7 O2(g) 4CO2(g) + 6 H2O(l) H2= -3123 kJ e o hidrogênio e o oxigênio combinam-se conforme a equação: H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) H3= -286 kJ. Todos estes dados correspondem à mesma temperatura e pressão 25 e 1 atm. Use estas equações termoquímicas para calcular o calor de hidrogenação do acetileno, C2H2(g) + 2H2(g) C2H6(g) H4=? Nas mesmas condições de temperatura e pressão. Muitas cozinheiras cuidadosas têm sempre bicarbonato de sódio à mão, pois ele é um extintor de incêndios de óleos ou gorduras. Seus produtos de decomposição ajudam a apagar as chamas. A reação é 2 NaHCO3(s) Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g). Calcule o H para a reação. Determine o H para a reação 2 Na2O2(s) + 2H2O(l) 4NaOH(s) + O2(s) A combustão de 1 mol de benzeno, C6H6(l), para produzir CO2(g) e H2O(l), libera 3271 kJ, quando os produtos são trazidos a 25 e 1 atm. Qual o calor padrão de formação do benzeno na fase líquida expresso em quilojoules por mol? O calor de formação do etileno é + 51,9 kJ mol-1. Assumindo que a energia da ligação C-H é 415 kJ mol-1, calcule a energia da ligação C=C. Calcule a variação de entropia padrão em unidades de J K-1 para a reação 2NaHCO3(s) Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g) O silano, SiH4, é o composto de silício análogo ao principal constituinte do gás natural, o metano. Como o metano, o silano queima ao ar. O produto desta queima é a sílica, um sólido bastante diferente do dióxido de carbono. SiH4(g) + 2 O2(g) SiO2(s) + 2 H2O(g) Calcule o G para esta reação em quilojoules. Espera-se que a reação 2SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) seja espontânea a 25 e 1 atm, isto é, ela terá sido praticamente completa quando tiver atingido o equilíbrio? O que é Termoquímica? Cite alguns exemplos de seu campo de estudo. O que é energia cinética, potencial e eletrostática? Como podemos calcular cada uma delas? Quais são as unidades significativas para as formas de energia acima mencionadas? O que é sistema e vizinhança? Qual a diferença entre eles? Exemplifique um sistema e sua vizinhança. Qual a diferença entre calor e trabalho? Como podemos calcular cada um deles? Defina a primeira lei da Termodinâmica. O que é a energia interna de um sistema? Quais são as formas de energia que contribuem para a energia interna? O que é uma função de estado? Qual a fórmula de cálculo para energia interna em função do calor e trabalho? Como podemos variar a energia interna de um sistema em função de trabalho e calor? O que são processos endotérmicos e exotérmicos? O que é entalpia? Qual a diferença entre energia interna e entalpia? O que é lei de Hess? O que capacidade calorífica e calor específico? Para que a serve um calorímetro? Quais são as maneiras de obtermos o calor de reação empiricamente e através de cálculos? O que é a entalpia padrão de formação? Cite alguns tipos de calor de reação. Resposta: 16,7 kJ -1 E = -14,1 kJ H= -242,2 kJ.mol-1; E= -240,6 kJ.mol-1 kJ kJ kJ 49 kJ mol-1 kJ por mol de ligações C=C J K-1 kJ A posição do equilíbrio é fracamente favorável ao SO3 -57 kcal