LISTA DE EXERCÍCIOS TERMOQUÍMICA FINAL (1)

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA
QUÍMICA GERAL TEÓRICA 2016/1
PROF.ª DÉBORA FIGUEREDO / MONITORA GABRIELA FOGLIATO
LISTA DE TERMOQUÍMICA
(EXERCÍCIO ADAPTADO) O tetróxido de dinitrogênio ou NTO é utilizado como um oxidante em um dos mais importantes propulsores de foguetes, porque pode ser armazenado como um líquido à temperatura ambiente. Foi na Guerra Fria que foram feitas as primeiras pesquisas sobre a usabilidade do NTO como um agente oxidante para combustível de foguete. Usado na nave espacial U.S. Gemini e Apollo e também sobre o Space Shuttle, ele continua a ser usado na maioria dos satélites geoestacionários. Com base nas seguintes variações de entalpia a seguir:
N2(g) + 2 O2(g) → 2 NO2(g) - 67,6 kJ
N2(g) + 2 O2(g) + 9,6 kJ → N2O4(g) 
Pode-se prever que a variação de entalpia associada a dimerização do NO2 será igual a:
a) –58,0 kJ b) +58,0 kJ c) –77,2 kJ d) +77,2 kJ e) N.D.A.
(EXERCÍCIO ADAPTADO) O clorometano é um gás incolor extremamente inflamável com um odor levemente doce. A inalação desse gás produz efeitos no sistema nervoso central semelhantes à intoxicação por drogas. A exposição pode causar sonolência, tonturas, confusão e pode ocorrer dificuldades para falar, respirar ou caminhar. Em casos mais críticos pode resultar em paralisia, apreensão e coma. A exposição à clorometano durante a gravidez pode causar má formação da coluna vertebral, da pelve e das pernas. As equações termoquímicas para obtenção de clorometano são verdadeiras quando reagentes e produtos estão no estado gasoso a 25 °C e a 1 atm de pressão. 
CH4(g) + Cℓ2(g) → CH3Cℓ(g) + HCℓ(g) ∆Hº= –109 kJ
CH3Cℓ(g) + Cℓ2(g) → CH2Cℓ2(g) + HCℓ(g) ΔHº = –96 kJ
CH2Cℓ2(g) + Cℓ2(g) → CHCℓ3(g) + HCℓ(g) ΔHº = –104 kJ
CHCℓ3(g) + Cℓ2(g) → CCℓ4(g) + HCℓ(g) ΔHº = –100 kJ
Qual a variação de entalpia correspondente à obtenção de 1 mol de clorometano, a partir de tetracloreto de carbono e cloreto de hidrogênio, quando reagentes e produtos forem gases a 25 °C e 1 atm de pressão? Resposta: +300kJ
(EXERCÍCIO ADAPTADO) As leveduras e algumas bactérias fermentam açucares, produzindo álcool etílico e gás carbônico, processo denominado fermentação alcoólica. Nesse processo as duas moléculas de ácido pirúvico produzidas são convertidas em álcool etílico, com a liberação de duas moléculas de gás carbônico e a formação de duas moléculas de ATP. Esse tipo de fermentação é realizado por diversos micro-organismos, destacando-se os chamados “fungos de cerveja”, da espécie Saccharomyces cerevisiae. O homem utiliza os dois produtos dessa fermentação: o álcool etílico empregado há milênios na fabricação de bebidas alcoólicas (vinhos, cervejas, cachaças etc.), e o gás carbônico importante na fabricação do pão, um dos mais tradicionais alimentos da humanidade. Mais recentemente tem-se utilizado esses fungos para a produção industrial de álcool combustível. A reação desse processo é uma reação exotérmica representada pela equação:
C6H12O6(s) → 2 C2H5OH(ℓ) + 2 CO2(g) + x kcal
Considerando-se as equações que representam as combustões da glicose e do etanol:
C6H12O6(s) + 6 O2(g) → 6 CO2(g) + 6 H2O(ℓ) + 678,32 kcal
C2H5OH(ℓ) + 3 O2(g) – 322,44 kcal → 2 CO2(g) + 3 H2O(ℓ) 
Pode-se concluir que o valor de x em kcal/mol de glicose é:
a) 33,4 b) 66,9 c) 355,9 d) 1034,2 e) 1323,2
(EXERCÍCIO ADAPTADO) 60% da emissão de metano no mundo é produto da ação humana, vindo principalmente da agricultura. Durante os últimos 200 anos, a concentração deste gás na atmosfera aumentou de 0,8 para 1,7 ppm. O metano era originariamente chamado gás dos pântanos e é o principal constituinte do biogás, pois pode ser produzido pela digestão anaeróbica de matéria orgânica, como lixo e esgotos, através de micro-organismos chamados archaea. A altas pressões, como as encontradas no fundo dos oceanos, o metano forma um clatrato sólido com a água. Uma quantidade desconhecida, mas provavelmente enorme de metano, está presa no sedimento marinho nesta forma. A liberação deste metano do sedimento é sugerida como possível causa de aquecimento global em eras antigas na Terra, como há 55 milhões de anos, no período Paleoceno-Eoceno. Na combustão do metano, várias etapas são envolvidas:
C(grafite) + O2(g) → CO2(g) ∆H1 = -94,1kcal/mol
H2(g) + ½ O2(g) → H2O(liq) ∆H2 = -68,3kcal/mol
C(grafite) + 2 H2(g) → CH4(g) ∆H3 = -17,9kcal/mol
A quantidade de calor fornecido pela combustão de 666g de metano será aproximadamente:
a) 212,8 kcal b) 8945,3 kcal c) 8858,2 kcal d) 4256 kcal e) 4848 kcal
(EXERCÍCIO ADAPTADO) A amônia pode ser usada diretamente como fertilizante ou ainda constituir matéria prima principal para a produção de fertilizantes nitrogenados. Outra utilização da amônia é para a produção de explosivos, esta aplicação foi descoberta por Fritz Haber. O cientista notou que quando a amônia é oxidada produz ácido nítrico, componente essencial para a obtenção de pólvora. Estas descobertas renderam a Fritz Haber um prêmio Nobel de Química no ano de 1918. Haber com a ajuda do engenheiro William Carl Bosch, criou um processo de síntese da amônia, ou seja, ela poderia ser produzida de forma artificial. Veja a equação que representa o processo:
N2(g) + 3 H2(g) ↔ 2 NH3(g) ∆H = -90 kJ
A partir dos dados fornecidos a seguir, determina-se que a entalpia de ligação contida na molécula de N2 é igual a:
Dados( H—H = 435 kJ/mol; N—H = 390 kJ/mol)
a) –645kJ/mol b) 0kJ/mol c) 645kJ/mol d) 945kJ/mol e) 1125kJ/mol
(EXERCÍCIO ADAPTADO) O propan-2-ol ou álcool isopropílico é um dos solventes mais utilizados nas indústrias mundiais, além de ser usado como solvente em laboratórios e nas indústrias de pintura e de impressão, também serve como um intermediário químico em várias aplicações industriais. O isopropanol é usado como um agente de limpeza em dispositivos eletrônicos. Ele também aparece na impressão como um solvente para flexonografia, rotogravura litografia e como produto de limpeza de equipamento. Também pode ser utilizado como um aditivo de gasolina e agente de descongelação para a dissolução de água ou gelo nas linhas de combustível. Nas indústrias farmacêuticas e cosméticas, o isopropanol é usado na fabricação de sabonetes líquidos, pós-barba e loções para o corpo, etc. O processo de obtenção do propan-2-ol é feito a partir da hidrogenação da acetona, representação pela imagem abaixo.
Utilizando os dados da tabela acima, é correto afirmar que a variação de entalpia para essa reação, em kJ/mol, é igual a: (usar: C-C = 120 Kj/mol)
a) - 53 b) + 104 c) - 410 d) + 800 e) - 836.
(EXERCÍCIO ADAPTADO) A hidrazina é um combustível mono-propelente usado no controle orbital dos 56 satélites da linha HS 376. A reação de combustão que ocorre pode ser representada, simplificadamente, pela seguinte equação: 
H2N-NH2(g) + O2 (g) = N2(g) + 2 H2O(g)
A Entalpia dessa reação pode ser estimada a partir dos dados de entalpia das ligações químicas envolvidas. Para isso, considera-se uma absorção de energia quando a ligação é rompida, e uma liberação de energia quando a ligação é formada. A tabela (ver imagem) apresenta dados de entalpia por mol de ligações rompidas.
a) Calcule a variação de entalpia para a reação de combustão de um mol de hidrazina. 
b) Calcule a entalpia de formação da hidrazina sabendo-se que a entalpia de formação da água no estado gasoso é de -242 kJ mol-1.
Respostas: a) ΔH= - 585 kJ/mol; b) +101kJ/mol
(EXERCÍCIO ADAPTADO) A Hidro-halogenação é um tipo de reação de adição a alcenos, ela ocorre com ácido halogenídricos. Nesse caso, o hidrogênio e o halogênio são adicionas às ligações duplas dos alcenos, tem-se então, como produto, um haleto de alquila. 
Dadas as energias de ligação em kcal.mol-1:
C = C → 143
C - H → 99
C - Br → 66
Br - Br → 46
C - C→ 80
A variação de entalpia da reação de adição de bromo ao alceno, representada pela equação é:
a) - 23 kcal b) + 23 kcal c) - 43 kcal d) - 401 kcal e) + 401 kcal.
(EXERCÍCIO ADAPTADO) O gás cloro pode ser pressurizado e/ou aquecido para transformar-se num líquido, de modo que ele possa ser transportado e armazenado. Quando o cloro líquido é liberado, ele rapidamente se transforma em um gás que fica perto do chão e se espalha rapidamente. O gás cloro pode ser reconhecido pelo seu odor picante, irritante, que é como o odor de alvejante. O cheiro forte pode fornecer um sinal adequado para as pessoas que foram expostas. Ele parece ser amarelo esverdeado na cor. O cloro em si não é inflamável, mas pode reagir explosivamente ou formar compostos explosivos com outros produtos químicos, tais como terebintina e amoníaco. Quando inalado, o gás cloro reage com a água existente nos pulmões, formando o ácido clorídrico, um ácido forte capaz de causar graves lesões internas, conforme a reação:
Utilizando os dados constantes na tabela anterior, marque a opção que contém o valor correto da
variação de entalpia verificada, em KJ/mol.
a) + 104 b) + 71 c) + 52 d) - 71 e) – 104
 (EXERCÍCIO ADAPTADO) Uma boa argamassa, além de ser dosada, deve ser composta por materiais de boa qualidade. Tradicionalmente, sempre se utilizou cal como um dos constituintes da argamassa. Atualmente, com o uso de aditivos cada vez mais difundido, a cal tem sido abandonada em muitos casos. No entanto, sabe-se que essa prática afeta a durabilidade de revestimento, como já observado em alguns países da Europa, como a França e Itália. Os romanos utilizavam a cal virgem como argamassa nas construções rochosas. A cal era misturada com água, produzindo cal hidratada, que reagia lentamente com o gás carbônico atmosférico, resultando no calcário:
Ca(OH)2(s) + CO2(g) → CaCO3(s) + H2O(g)
A partir dos dados da tabela anterior, a variação de entalpia da reação, em kJ/mol, será igual a:
138,2 b) -69,1 c) -2828,3 d) +69,1 e) -220,8
(EXERCÍCIO ADAPTADO) O carbonato de estrôncio é um sal que tem a aparência de um pó branco e ocorre naturalmente no minério estroncianita. Anteriormente era utilizado em grandes quantidades para fabricação de CRT (tubos de raios catódicos), que junto a outros compostos, ele absorve e reduz significativamente (a quase zero) os raios X produzidos a partir do aparelho de TV em tubos. Atualmente, o carbonato de estrôncio está sendo usado em pirotecnia como componente para produzir cor - vermelho carmesim - nos fogos de artifício. A formação do carbonato de estrôncio é representada por:
Sr(s) + C(grafite) + 3/2 O2(g) → SrCO3(s)
Sendo seus ΔHº:
Sr(s) + ½ O2(g) → SrO(s) ΔHº = –141,4 kcal
SrO(s) + CO2(g) → SrCO3(s) ΔHº = – 55,89 kcal
C(grafite) + O2(g) →CO2(g) ΔHº = – 94,11 kcal
A entalpia de formação do carbonato de estrôncio, em kcal, é:
a) - 103,2 b) – 432,8 c) + 291,4 d) + 235,5 e) – 291,4
(EXERCÍCIO ADAPTADO) O acetileno, conhecido pela nomenclatura IUPAC por etino, é um hidrocarboneto da classe dos alcinos. É o alcino mais simples, constituído por dois carbonos e dois hidrogênios. Os dois átomos de carbono estão ligados através de uma tripla ligação. É um gás incolor, de odor desagradável que se liquefaz à temperatura de -83 °C e solidifica a -85 °C. É muito instável; sob pequenas compressões se decompõe com muita facilidade liberando energia. É armazenado em cilindros de aço, sob pressão, dissolvido em acetona. O calor liberado na combustão completa do acetileno (C2H2) gasoso, a 25°C, é de –1298 kJ/mol.
Determinar a entalpia de formação do acetileno. São fornecidos os seguintes dados a 25 °C:
entalpia de formação de CO2 gasoso = - 393 kJ/mol
entalpia de formação de H2O líquida = - 285 kJ/mol.
Resposta: ∆Hf(C2H2) = + 227 kJ/mol.
(EXERCÍCIO ADAPTADO) Sob certas circunstâncias, como em locais sem acesso a outras técnicas de soldagem, pode-se utilizar a reação entre alumínio pulverizado e óxido de ferro para soldar trilhos de aço. A equação química para a reação entre alumínio pulverizado e óxido de ferro (III) é:
2 Al(s) + Fe2O3(s) → Al2O3(s) + 2 Fe(s)
O calor liberado nessa reação é tão intenso que o ferro produzido é fundido, podendo ser utilizado para soldar as peças desejadas. Conhecendo-se os valores de entalpia de formação para o Al2O3(s) = – 1676 kJ/mol e para o Fe2O3(s) = – 824 kJ/mol, nas condições padrão (25 ºC e 1 atmosfera de pressão), calcule a entalpia dessa reação nessas condições. Apresente seus cálculos.
Resposta: -852 kJ
(EXERCÍCIO ADAPTADO) Utilizando uma bomba calorimétrica é possível determinar o calor de combustão do benzeno, do hidrogênio e do carbono grafite, como ilustram as reações a seguir
C6H6(l) + 7,5 O2(g) → 6 CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH = - 3266 kJ
H2(g) + 0,5 O2(g) → H2O(l) ΔH = - 286 kJ
C(grafite) + O2(g) → CO2 ΔH = - 393 kJ
A partir desses dados, a entalpia de formação do benzeno (ΔHf) é:
a) – 3945 kJ . mol–1
b) – 1239 kJ . mol–1
c) – 808 kJ . mol–1
d) 50 kJ . mol–1
e) 2587 kJ.mol–1
(EXERCÍCIO ADAPTADO) Ao longo da Revolução Industrial, a demanda por substâncias alcalinas, notadamente de carbonato de sódio, aumentou fortemente na Europa, e o processo industrial desenvolvido por Nicolas Leblanc (de Issoudun, França) permitiu uma produção razoável do ácido clorídrico em grande escala. No processo Leblanc, o sal é transformado em carbonato de sódio utilizando como reagentes ácido sulfúrico, giz branco ou calcário e carvão, com uma produção secundária de cloreto de hidrogênio gasoso. Até a promulgação, em 1863, do Alkali Act no Reino Unido, o cloreto de hidrogênio era lançado diretamente à atmosfera. A partir da proibição imposta pelo Alkali Act, os produtores de carbonato de sódio foram obrigados a dissolver o gás em água, produzindo assim o ácido clorídrico em escala industrial. Determine a entalpia de formação de ácido clorídrico gasoso, segundo a reação representada pela equação:
H2(g) + Cl2(g) → 2 HCl(g)
Dados: 
H2(g) → 2 H(g) ∆Ho = 436 kJ/mol
Cl2(g) → 2 Cl(g) ∆Ho = 243 kJ/mol
HCl(g) → H(g) + Cl(g) ∆Ho = 431 kJ/mol
	Resposta: ∆Ho = -91,5 kJ/mol
Referências Bibliográficas:
https://pt.wikipedia.org/wiki/Tetr%C3%B3xido_de_nitrog%C3%AAnio
https://pt.wikipedia.org/wiki/Clorometano
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/bioquimica/bioquimica3.php
https://pt.wikipedia.org/wiki/Metano
https://pt.wikipedia.org/wiki/Amon%C3%ADaco
https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81lcool_isoprop%C3%ADlico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Hidrazina
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/reacoes-adicao-alcenos.htm
http://www.protecaorespiratoria.com/gas-cloro-cl2/
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cal
https://pt.wikipedia.org/wiki/Carbonato_de_estr%C3%B4ncio
https://pt.wikipedia.org/wiki/Acetileno
https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_clor%C3%ADdrico