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ExercíciosQUI 012 – Prova 2
1)- Os gases hidrogênio e oxigênio, no cilindro ilustrado a seguir, são
queimados. Enquanto a reação ocorre, o sistema perde 1.150 J de calor para a
vizinhança. A reação faz tambem com que o êmbolo suba à medida que os
gases quentes se expandem. O gás em expansão realiza 480 J de trabalho na
vizinhança à medida que pressiona a atmosfera. Qual é a mudança na energia
interna do sistema?
Resposta: E= -1630 J
2)-Calcule a variação de energia ∆E do sistema para um processo no qual ele
absorve 140J de calor da vizinhança e realiza 85 J de trabalho na vizinhança
Resposta: E= + 55J
3)- Calcule ∆E e determine se o processo é termicamente endotérmico ou
exotérmico para os seguintes casos: a) um sistema libera 113 kJ de calor para
a vizinhança e realiza 39 kJ de trabalho na vizinhança; b) q= 1,62 KJ e w= -
874kJ; c) o sistema absorve 63,5 kJ de trabalho da vizinhança.
4)- A entalpia de combustão de C em CO2 é -393,5 kJ/mol de C, e a entalpia de
combustão do CO em CO2 é -283,0 kJ/mol de CO:
C(s) + O2(g) → CO2(g) ∆H = -393,5 kJ
CO(g) + O2(g) → CO2(g) ∆H = -283,0 kJ
Utilizando-se esses dados, calcule a entalpia de combustão de C para CO
C(s) + O2(g) → CO(g)
Resposta = -110,5 kJ
5)-Calcule o ∆H para a reação:
2C(s) + H2(g) C2H2(g)
Dadas as seguintes reações e suas respectivas variações de entalpia:
C2H2(g) + 5/2O2(g)  2CO2(g) + H2O(l) H= -1.299,6 kJ
C(s) + O2(g)  CO2(g) H= -393,5 kJ
H2(g) + 1/2O2(g)  H2O(l) H= -285,8 kJ
Resposta = 226,8 kJ
6)-Qual o sinal que você espera para ∆S?
a)- Uma reação química na qual 2 mols de reagente gasoso são convertidos
em 3 mols de produto gasosos
b)- Uma reação química na qual dois gases se combinam para formar um
sólido.
c) Um sólido se funde.
d) Um líquido se vaporiza.
e) Um sólido se dissolve em água.
f) Um gás se liquidifica.
7)-Determine o sinal da variação de entropia do sistema para cada uma das
seguintes reações:
a)-2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
b)- Ba(OH)2(s) BaO(s) + H2O(g)
c)- CO(g) + 2H2(g)  CH3OH (l)
d)- FeCl2(s) + H2(g)  Fe(s) + 2HCl(g)
8)- O ponto de ebulição normal do metanol (CH3OH) é 64,7 ºC, e sua entalpia
molar de vaporização é ∆Hvap = 71,8 kJ/mol.
a) Quando CH3OH(l) ferve em seu ponto de ebulição normal, sua entropia
aumenta ou diminui?
b) Calcule o valor de ∆S quando 1,00 mol de CH3OH(l) for vaporizado a 64,7 ºC.
Resposta: 213 J/K
9)-Para determinar reação química, ∆Hº = -35,4 kJ e ∆Sº = -85,5 J/K. a) A
reação é termicamente exotérmica ou endotérmica? b) A reação leva a
aumento ou diminuição na desordem do sistema? c) Calcule ∆Gº para a reação
a 298K. d) A reação é espontânea a 298K?
Resposta: (c) Gº= -9,9 kJ
10- Uma reação A + B → C obedece à seguinte lei de reação: v = k[A]2[B]. (a)
Se [A] é dobrada, como variará a velocidade?. (b) Quais são as ordens de
reação para A e B?. Qual é a ordem total?. (c) Qual a unidade da constante de
velocidade?.
11- Os seguintes dados foram obtidos para a decomposição na fase gasosa de
dióxido de nitrogênio a 300 ºC, NO2(g) NO(g) + ½ O2(g): pág 497.
A reação é de primeira ou segunda ordem em NO2?. Ver figuras a seguir:
12- A constante de velocidade de primeira ordem para a decomposição de
determinado inseticida em água a 12 ºC é 1,45 ano-1. Certa quantidade desse
inseticida é carregada pela água para um lago em 1º de junho, levando a uma
concentração de 5,0 x 10-7 g /cm3 de água. Suponha que a temperatura média
do lago seja 12 ºC. (a) Qual será a concentração inseticida em 1º junho do ano
seguinte?.(Resposta= 1,2xE-7 g/cm3) (b) Quanto tempo levará para a
concentração do inseticida cair para 3,0 x 10-7 g cm-3?. Resposta= 0,35 anos
13- O ácido fórmico (HCOOH) decompõe-se na fase gasosa a temperaturas
elevadas como a seguir:
HCOOH(g) → CO2(g) + H2(g)
A reação de decomposição é determinada como sendo de primeira ordem. Um
gráfico de pressão parcial de HCOOH vs tempo para a decomposição a 838 K
é mostrado como a curva vermelha da figura a seguir. Quando uma pequena
quantidade de ZnO sólido é adicionada à câmara de reação, a pressão parcial
do ácido vs tempo varia como mostrado pela curva azul da figura. (a) Estime a
meia-vida e a constante de velocidade de primeira ordem para a decomposição
do ácido fórmico; (b) O que você pode concluir do efeito da adição de ZnO na
decomposição do ácido fórmico?. pág. 518.
14)- Escreva a expressão da constante de equilíbrio para
(a) H2(g) + I2(g)  2HI(g);
(b) Cd2+(aq) + 4Br-(aq) CdBr42-(aq)
15)- A constante de equilíbrio para a reação H2(g) + I2(g)  2HI(g) varia com a
temperatura como segue: Keq = 794 a 298 K; Keq= 54 a 700 K. A formação de
HI é mais favorecida a temperatura mais alta ou mais baixa?.
16)- A 448 C a constante de equilíbrio, Keq, para a reação é 51.
H2(g) + I2(s)  2HI (g)
a)-Determine como a reação prosseguirá para atingir o equilíbrio a 448 C se
começarmos com 2,0 x10-2 mol de HI, 1,0 x10-2 mol de H2 e 3,0 x10-2 mol de I2
em um recipiente de 2,00 L.
R= 0,0821 L atm/molK
17)-Considere o seguinte equilíbrio:
N2O4(g)  2NO2(g) H= 58,0 kJ
Em qual sentido o equilíbrio se deslocará quando cada uma das seguintes
variações for feita ao sistema no equilíbrio: (a) adição de N2O4; (b) remoção de
NO2; (c) aumento do volume; (d) diminuição da temperatura.
18)-A bateria de níquel-cádmio (nicad), uma pilha seca usada em dispositivos
que funcionam com bateria, usa a seguinte reação redox para gerar
eletricidade:
Cd(s) + NiO2(s) + 2H2O(l) Cd(OH)2(s) + Ni(OH)2(s).
Identifique as substâncias oxidadas e reduzidas e, também o agente oxidante e
o redutor.
19)- As duas semi-reações em uma célula voltaica são:
Zn(s)  Zn2+(aq) + 2e-
ClO3-(aq) + 6 H+(aq) + 6e- Cl- (aq) + 3H2O(l)
a) Indique qual reação ocorre no anodo e qual ocorre no catodo. b) Qual
eletrodo é consumido na reação da célula?. c) Qual é o eletrodo positivo?.
20) Uma célula voltaica é baseada nas seguintes reações:
In+(aq)  In3+(aq) + 2e-
Br2(l) + 2e- 2Br- (aq)
A fem padrão para essa célula é 1,46V. Usando os dados da Tabela 20.1,
calcule Eored para a redução de In3+ a In+. Resposta -0,4V
21) Usando os potenciais-padrão de redução (Tabela 20.1), determine se as
seguintes reações são espontâneas sob condições-padrão:
a) Cu(s) + 2H+(aq)  Cu2+(aq) + H2(g)
b) Cl2(g) + 2I-(aq) 2Cl-(aq) + I2(s)
22) A eletrólise de AgF(aq) em meio ácido leva à formação de prata metálica e
gás oxigênio. (a) Escreva a semi-reação que ocorre em cada eletrodo. (b)
Calcula a fem externa mínima necessária para que esse processo ocorra sob
condições-padrão. pág. 756. (Resposta E > 0,43V)
Dados: Eored (O2/H2O, meio ácido)= 1,23V; Eored (Ag+/Ag)= 0,799V
Resposta do exercício 16 de Equilíbrio
No inicio da reação, a 4480C, ainda não se atingiu o equilíbrio, portanto quando
calculamos a constante ela é chamada de Q e não de Keq. O valor obtido é de
Q=1,3.
Segundo o exercício a constante de equilibro a 4480C é 51.
Portanto, para atingir o equilibro a reação deve proceder no sentido de formar
HI. Portanto, a reação avança no sentido direto, formação de produtos HI.