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30017 – Físico-química I – 2014/B Lista de Exercícios 4 – Termoquímica II (respostas) 1. (a) 3 2 2 2CH COOH( ) 2O ( ) 2H O( ) 2CO ( ) 871,1 kJl g l g H+ → + ∆ = − . (b) 2. Anulada. 3. (a) Exotérmica. (b) 1 mol Mg 1204 kJ2,4 g Mg 59 kJ de calor transferido 24,305 g Mg 2 mol Mg − × × = − . (c) 2 mol MgO 40,30 g MgO96,0 kJ 6,43 g de MgO produzidos 1204 kJ 1 mol Mg − × × = − . (d) 22MgO( ) 2Mg( ) O ( ) 1204 kJs s g H→ + ∆ = + . 1 mol MgO 1204 kJ7,50 g MgO 112 kJ de calor absorvido 40,30 g MgO 2 mol MgO × × = + 4. (a) 65,5 kJ0,540 mol AgCl 35,4 kJ 1 mol AgCl − × = − . (b) 1 mol AgCl 65,5 kJ1,66 g AgCl 0,759 kJ 143,3 g AgCl 1 mol AgCl − × × = − . (c) 31 10 mol 65,5 kJ0,188 mmol AgCl 0,0123 kJ 12,3 J 1 mmol 1 mol AgCl −× + × × = + = + 5. À pressão constante, U H p V∆ = ∆ − ⋅∆ . Os valores tanto de p quanto de ΔV ou T e de Δn precisam ser conhecidos para calcular ΔU a partir de ΔH. 6. ( )89 36 kJ 125 kJU q w∆ = + = − − = − . 89 kJH q∆ = = − (pressão constante). 7. (a) 32 2 3 22CO ( ) 2H O( ) CH OH( ) O ( ) 726,5 kJg l l g H+ → + ∆ = + . (b) ( )3 2 2 22CH OH( ) 3O ( ) 2CO ( ) 4H O( ) 2 726,5 kJ 1453 kJl g g l H+ → + ∆ = − = − . (c) A reação exotérmica direta é mais provável de ser termodinamicamente favorecida. (d) A vaporização é endotérmica. Se o produto fosse H2O(g), a reação seria mais endotérmica e teria ΔH menos negativo. 8. (a) J/ºC ou J/K. (b) J g-1 ºC-1 ou J g-1 K-1. 9. (a) 4,184 J g-1 K-1. (b) 1185 g 4,184 J 774 J K 1 g K −× = ⋅ ⋅ . (c) ( )2 1000 g 4,184 J 1 kJ10,00 kg H O 46,2 24,6 ºC 904 kJ 1 kg 1 g ºC 1000 J × × × × − = ⋅ . 10. ( ) 41000 g 0,385 J1,42 kg Cu 88,5 25,0 ºC 3,47 10 J 34,7 kJ 1 kg 1 g K × × × − = × = ⋅ . 11. 4,184 J 1 kJ109,55 g solução 23,8 ºC 10,9 kJ 1 g ºC 1000 J × × × = ⋅ . Esta é a quantidade de calor perdida quando 9,55 g de NaOH se dissolvem. 10,9 kJ 40 g NaOH 45,7 kJ/mol 9,55 g NaOH 1 mol NaOH − × = − . p 45,7 kJ/mol NaOHH q∆ = = − . 12. bomba 7,854 kJ 7,13 ºC 56,00 kJ 1 ºC q = × = . A volume constante, vq U= ∆ . v bomba 6 4 2 6 4 2 56,0 kJ 25,5 kJ/g C H O 2,200 g C H O H U q q −∆ ≈ ∆ = = − = = − . 36 4 2 6 4 2 6 4 2 6 4 2 108,1 g C H O25,5 kJ 2,75 10 kJ/mol C H O 1 g C H O 1 mol C H O H −∆ = × = − × . 13. (a) cal 15,57 kJ 12500 g glicose 14,4 kJ/ºC 1 g glicose 2,70 ºC C = × × = . (b) 15,57 kJ 1 ºC5000 g glicose 5,40 ºC 1 g glicose 14,42 kJ × × = . 14. Se uma reação pode ser descrita como uma série de etapas, o ΔH para a reação é a soma das variações de entalpia para cada etapa. Desde que possamos descrever o caminho onde o ΔH para cada etapa seja conhecido, o ΔH para qualquer processo pode ser calculado. 15. (a) 90 kJH∆ = + . (b) O processo de A formando C pode ser descrito como A formando B e B formando C. 16. 4 6 4 2 4 2 4 10 4 6 2 4 10 P O ( ) P ( ) 3 O ( ) 1640,1 kJ P ( ) 5 O ( ) P O ( ) 2940,1 kJ P O ( ) 2O ( ) P O ( ) 1300,0 kJ s s g H s g s H s g s H → + ∆ = + + → ∆ = − + → ∆ = − 17. ( ) ( ) 2 2 2 4 2 4 2 2 4 2 2H ( ) 2F ( ) 4HF( ) 2 537 kJ 2C( ) 4F ( ) 2CF ( ) 2 680 kJ C H ( ) 2C( ) 2H ( ) 52,3 kJ C H ( ) 6F ( ) g g g H s g g H g s g H g g + → ∆ = − + → ∆ = − → + ∆ = + + 342CF ( ) 4HF( ) 2, 49 10 kJg g H→ + ∆ = − × 18. (a) As condições padrão para variações de entalpia são p = 1 atm e alguma temperatura comum, normalmente 298 K. (b) Entalpia de formação é a variação de entalpia que ocorre quando um composto é formado a partir de seus elementos componentes. (c) Entalpia padrão de formação é a variação de entalpia que acompanha a formação de 1 mol de uma substância dos elementos em seus estados padrão. 19. (a) 31 2 2 32 2N ( ) H ( ) NH ( ), 46,19 kJfg g g H+ → ∆ = − (b) 1 8 2 28 S ( ) O ( ) SO ( ), 296,9 kJfs g g H+ → ∆ = − (c) 31 2 2 32 2Rb( ) Cl ( ) O ( ) RbClO ( ), 392,4 kJfs g g s H+ + → ∆ = − (d) 32 2 2 4 32N ( ) 2H ( ) O ( ) NH NO ( ), 365,6 kJfg g g s H+ + → ∆ = − 20. 847,6 kJH∆ = − . 21. 2 2 3 2 2 2 2 3 4 2SO ( ) O ( ) 2SO ( ) 196,6 kJ Mg(OH) ( ) MgO( ) H O( ) 37,1 kJ 4FeO( ) O ( ) 2Fe O ( ) 556,7 kJ SiCl ( ) 2 g g g H s s l H s g s H l + → ∆ = − → + ∆ = + → ∆ = − + (a) (b) (c) (d) 2 2H O( ) SiO ( ) 4HCl( ) 68,3 kJl s g H→ + ∆ = − 22. 248 kJfH∆ = − . 23. ( ) ( ) 1 1 22 2 2 2 1 1 2 2 22 2 2 2 2 Mg( ) O ( ) MgO( ) 1203,6 kJ MgO( ) H O( ) Mg(OH) ( ) 37,1 kJ H ( ) O ( ) H O( ) 571,7 kJ Mg( ) O ( ) H ( ) Mg(OH) ( ) s g s H s l s H g g l H s g g s + → ∆ = − + → ∆ = − + → ∆ = − + + → 924,8 kJH∆ = − 24. (a) 258 18 2 2 22C H ( ) O ( ) 8CO ( ) 9H O( ) 5069 kJl g g g H+ → + ∆ = − . (b) 2 8 188C( ) 9H ( ) C H ( )grafite g l+ → . (c) 255 kJfH∆ = − .
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