Lista 02_2015.1

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BC 0307 – Transformações Químicas 
2015 
Lista de Exercícios 2 
 
I - Reações Químicas e Estequiometria 
 
2.1 Balanceie as seguintes reações e classifique-as como reação de formação de sólidos (precipitação), 
liberação de gás ou reação ácido-base. Coloque os estados dos produtos formados em cada reação: (g), (l), (s) 
ou (aq). 
a. K2CO3(aq) + Cu(NO3)2(aq) → CuCO3 + KNO3 
b. Pb(NO3)2(aq) + HCl(aq) → PbCl2 + HNO3 
c. MgCO3(aq) + HCl(aq) → MgCl2 + H2O + CO2 
d. MnCl2(aq) + Na2S(aq) → MnS + NaCl 
e. K2CO3(aq) + ZnCl2(aq) → ZnCO3 + KCl 
f. Fe(OH)3(aq) + HNO3(aq) → Fe(NO3)3 + H2O 
 
2.2 Balanceie as seguintes reações: 
a) Ba(OH)2(aq) + HCl(aq) → BaCl2(aq) + H2O(l) 
b) HNO3(aq) + CoCO3(s) → Co(NO3)2(aq) + H2O(l) + CO2(g) 
c) Na3PO4(aq) + Cu(NO3)2(aq) → Cu3(PO4)2(s) + NaNO3(aq) 
d) BCl3(g) + H2O(l)  B(OH)3(aq) + HCl(aq) 
e) NaNO3(s)  NaNO2(s) + O2(g) 
f) c) Ca3(PO4)2(s) + SiO2(s) + C(s)  CaSiO3(s) + CO(g) + P4(s) 
g) FeP(s) + S(s)  P4S10(s) + FeS(s) 
 
2.3 Quais das seguintes reações são de óxido-redução? Justifique. 
a) Zn(s) + 2NO3-(aq) + 4H+(aq) → Zn2+(aq) + 2NO2(g) + 2H2O(l) 
b) Zn(OH)2(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4(aq) + 2H2O(l) 
c) Ca(s) + 2H2O(l) → Ca(OH)2(s) + H2(g) 
 
2.4 Complete e balanceie as seguintes reações de óxido redução: 
MEIO ÁCIDO: 
P4(s)  PH3(g) + HPO32-(aq) 
MnO4-(aq) + HSO3-(aq)  Mn2+(aq) + SO42-(aq) 
 
MEIO BÁSICO: 
Cr(OH)3 + ClO3-(aq) CrO42- (aq) + Cl-(aq) 
MnO2 (s) + BrO3- (aq)  MnO4-(aq) + Br-(aq) 
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2.5 A seguinte reação redox é usada, em meio ácido no “Bafômetro” para determinar o nível de álcool no 
sangue: 
H+(aq)+Cr2 O7- 2(aq)+ C2H5OH(aq)  Cr3+ (aq)+C2H4O(aq)+H2O(l) 
a) Identifique os elementos que mudam de estado de oxidação e indique os números de oxidação 
inicial e final desses elementos; 
b) Escreva e balanceie a semi-reação de oxidação; 
c) Escreva e balanceie a semi-reação de redução; 
d) Combine as semi-reações para obter a equação redox balanceada. 
 
2.6 Escreva uma equação química balanceada para cada uma das seguintes reações: 
a) O metal potássio reage com água com produção de gás hidrogênio e hidróxido de potássio dissolvido 
em água; 
b) A reação de oxido de sódio (Na2O) e água produz hidróxido de sódio dissolvido em água; 
c) O metal lítio reage a quente(Δ) em atmosfera de nitrogênio para produzir nitreto de lítio(Li3N); 
d) A reação do metal cálcio com água leva ao aparecimento do gás hidrogênio e a formação de hidróxido 
de cálcio(Ca(OH)2). 
 
2.7 Escreva as equações químicas balanceadas para as seguintes reações: 
a) Um processo de recuperação do níquel do minério Sulfeto de Níquel (II) é o aquecimento do minério 
no ar. Durante esse processo de cozimento o oxigênio molecular reage com o sulfeto de níquel (II) e produz 
óxido de níquel (lI); 
b) O Carbeto de Silício é um abrasivo do tipo diamante(SiC), ele é produzido pela reação de 
dióxido de silício com carbono elementar em 2000o C que fornece carbeto de silício e monóxido de 
carbono; 
c) A reação dos gases hidrogênio e nitrogênio é usada na produção comercial do gás amônia no processo 
de Haber; 
d) O metal magnésio reage com óxido de boro sólido(B2O3) para formar boro elementar e óxido de 
magnésio, ambos na forma sólida. 
 
2.8 O composto P4S3 é oxidado por íons nitrato quando em solução ácida formando ácido fosfórico, íons 
sulfato e óxido nítrico. Escreva a equação balanceada de cada semi-reação e a reação total. 
 
2.9 O hidrogenofosfito de ferro (II) (FeHPO3) é oxidado por íons hipoclorito em solução básica. Os 
produtos são íon cloreto, íon fosfato e hidróxido de ferro (III). Escreva a equação balanceada de cada semi-
reaçõe e a equação total. 
 
2.10 Descreva a evidência para a afirmação de que o hidrogênio pode agir como redutor e como oxidante. 
Dê equações químicas que suportem a sua evidência. 
 
2.11 Em um estágio da produção comercial do metal ferro em um alto-forno, o óxido de ferro (III)(Fe2O3) 
reage com o monóxido de carbono para formar Fe3O4(s) e dióxido de carbono. Em um segundo estágio o 
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Fe3O4(s) reage com o excesso de monóxido de carbono para produzir ferro elementar, sólido, e dióxido de 
carbono. Escreva as equações balanceadas de todo o processo. 
 
2.12 Os possíveis produtos do tratamento do sulfeto de chumbo (II) com o peróxido de hidrogênio são 
óxidos de chumbo (IV) e dióxido de enxofre ou, então, sulfato de chumbo (II). Escreva as equações 
balanceadas das reações. 
 
2.13 O tiossulfato de sódio, que como penta-hidrato (Na2S2O35H2O), forma grandes cristais brancos e é 
usado como “” fixador” em fotografias pode ser preparado fazendo-se passar oxigênio em uma solução de 
polissulfeto de sódio, Na2S5, em álcool e pro fim adicionando água, formando dióxido de enxofre como 
subproduto. O polissulfeto de sódio é feito pela ação do gás sulfeto de hidrogênio sobre uma solução de 
sulfeto de sódio em álcool, esse por sua vez, é feito pela reação do gás sulfeto de hidrogênio com hidróxido 
de sódio (sólido). Escreva as três equações químicas que mostram como o fixador é preparado a partir do 
sulfeto de hidrogênio e hidróxido de sódio. Use o símbolo “alc” para indicar o estado das espécies 
dissolvidas em álcool. 
 
2.14 O primeiro estágio na produção de ácido nítrico pelo processo de Oswald é a reação do gás amônia 
com o gás oxigênio, com produção do gás óxido nítrico e água no estado líquido. O óxido nítrico reage 
novamente com oxigênio para dar o gás dióxido de nitrogênio que, quando dissolvido em água produz 
ácido nítrico e óxido e nitrogênio. Escreva as três equações balanceadas que levam à produção de ácido 
nítrico. 
 
2.15 O sulfeto de arsênio(III) é oxidado por uma solução de peróxido de hidrogênio ácida ao íon arsenato, 
AsO4-3. Escreva a equação e as reações parciais de oxidação e redução da reação. 
 
2.16 Escreva a equação química balanceada das seguintes reações: 
a) A reação entre o hidreto de sódio e água; 
b) A formação do gás de síntese; 
c) A hidrogenação da eteno (H2C=CH2), dê o número de oxidação dos átomos de carbono do reagente e 
do produto; 
d) A reação do magnésio com o ácido clorídrico. 
 
2.17 Escreva uma equação balanceada para a combustão completa do octano liquido (C8H18), um 
componente típico dos hidrocarbonetos da gasolina, com formação do gás dióxido de carbono e vapor de 
água. 
 
2.18 Identifique os produtos e escreva a equação balanceada da reação do hidrogênio com: 
a) cloro; 
b) sódio; 
c) fósforo; 
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d) cobre metálico; 
e) nitrogênio; 
f) flúor; 
g) césio; 
h) íons de cobre (II). 
 
2.19 A mistura de soluções de sulfato de ferro (III) e hidróxido de sódio em água leva à formação de um 
precipitado. Escreva sua fórmula. 
I) Será que a mistura de soluções de nitrato de prata e carbonato de potássio em água leva à formação 
de um precipitado? Em caso positivo, escreva sua fórmula. 
II) Será que a mistura de soluções de nitrato de chumbo (II) e acetato de sódio também leva à formação 
de precipitado? em caso positivo escreva sua fórmula. 
 
2.20 Nitrato de amônio sólido e cloreto de cálcio sólido foram colocados em água e misturados. Espera-se a 
formação de um precipitado? 
I) Se carbonato de magnésio e nitrato de sódio o que ocorrerá? 
II) Sulfato de sódio e cloreto de bário forem misturados em água o que ocorrerá? 
 
2.21 Cada um dos cinco procedimentos a seguir leva a formação de um precipitado. Escreva, para cada 
reação, as equações químicas que descrevem a formação do precipitado: a equação global, a equação 
iônicacompleta e equação iônica simplificada. Indique os íons espectadores. 
a) (NH4)2CrO4(aq) é misturado com BaCl2(aq); 
b) CuSO4(aq) é misturado com Na2S(aq); 
c) FeCl2(aq) é misturado com (NH4)3PO4(aq); 
d) K2C2O4(aq) é misturado com Ca(NO3)2(aq); 
e) NiSO4(aq) é misturado com Ba(NO3)2(aq). 
 
2.22 Para cada uma das seguintes reações, apresente dois compostos iônicos solúveis em água que, ao 
serem misturados em água, levam às seguintes equações iônicas simplificadas. 
a) 2Ag+ (aq)+CrO-24 (aq) Ag2CrO4(s) 
b) Ca2+(aq)+CO32-(aq)CaCO3(s), a reação responsável pela decomposição de calcário. 
c) Cd2+(aq)+S2+(aq)CdS(s), uma substância amarela usada para colorir vidro 
d) d)2Ag+(aq)+SO42+ (aq)Ag2SO4 
e) Mg2+(aq)+2OH-(aq)MgOH2(s) 
f) 3Ca2+(aq)+2PO4-3 (aq) Ca3(PO4)2(s) 
 
2.23 Você recebeu uma solução para analisar para íons Ag+, Ca2+ e Zn2+. Quando você adiciona ácido 
clorídrico, forma-se um precipitado branco. Após filtração do sólido, você adiciona ácido sulfúrico à 
solução. Aparentemente nada acontece, entretanto quando você borbulha sulfeto de hidrogênio forma-se 
um precipitado preto. Que íons estão presentes na solução? 
 
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2.24 A adição de excesso de NaI a 50,0ml de uma solução de CuNO3 em água provocou a precipitação de 
15,75 de CuI. Qual era a concentração molar de CuNO3 na solução original? 
 
2.25 O Excesso de AgNO3 reage com 25,0 ml de 5,0m K2CrO4(aq) para formar um precipitado. Qual e o 
precipitado e a sua massa formada? 
 
 
2.26 Uma solução foi preparada dissolvendo-se 2,345g de NaNO3 em, o suficiente para preparar 200,0 mL 
de solução. 
a) Que concentração molar de nitrato de sódio deveria ser escrita no rótulo? 
b) Se no procedimento cometeu-se um engano e usou-se um balão volumétrico de 250,0 mL ao invés do 
balão de 200,0 mL, que concentração molar de nitrato de sódio foi efetivamente preparada? 
 
2.27 Escreva a equação global, a equação iônica completa e a iônica simplificada das seguintes reações de 
ácido-base. Se uma substância for um ácido ou base fraca, deixe-a na forma molecular ao escrever as 
equações. 
a) HF(aq)+NaOH(aq) 
b) (CH3)3N(aq)+HNO3(aq) 
c) LiOH(aq)+HI(aq) 
d) H3PO4(aq)+KOH(aq) (O ácido fosfórico é um ácido triprótico. Escreva a equação da reação completa do KOH) 
e) Ba(OH)2(aq)+CH3COOH(aq) 
 
2.28 Selecione um ácido e uma base para uma reação de neutralização que leva a formação dos compostos 
abaixo. Escreva a equação balanceada de cada reação. 
a) brometo de potássio; 
b) nitrito de zinco; 
c) cianeto de cálcio, Ca(CN)2; 
d) fosfato de potássio. 
 
2.29 Em cada um dos seguintes sais, um dos dois, o cátion ou o ânion, é um ácido fraco ou uma base fraca. 
Escreva a equação química da reação de transferência de próton entre esse cátion ou ânion e a água. 
a) NaC6H5O 
b) KClO 
c) C5H5NHCl 
d) NH4Br 
 
2.30 Escreva equações balanceadas para as seguintes reações redox simplificadas: 
a) NO2(g) + O3(g)  N2O5(g) + O2(g) 
b) S8(s) + Na(s)  Na2S(s) 
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c) Cr2+ (aq) + Sn4+(aq)  Cr3+(aq) + Sn2+(aq) 
d) As(s) + Cl2(g)  AsCl3(l) 
 
2.31 Escreva as equações balanceadas para as seguintes reações redox: 
a) Deslocamento do íon cobre(II) de uma solução pelo metal magnésio; 
b) Formação do íon Ferro(III)na seguinte reação: Fe2+ (aq)+Ce4+(aq)Fe3+(aq) +Ce3+(aq) 
c) Síntese do cloreto de hidrogênio a partir de seus elementos; 
d) Formação de ferrugem (equação simplificada): Fe(s)+ O2(g) Fe2O3 
 
2.32 Identifique nas seguintes reações redox a substância oxidada e a substância reduzida pela variação dos 
números de oxidação. 
a) CH3OH(aq) + O2(g)  HCOOH(aq) + H2O(l) 
b) 2 MoCl5(s) + 5 Na2S(s)  MoS2(s) + 10 NaCl(s) + S(s) 
c) 3 Tl+(aq)  2 Tl(s) + Tl3+(aq) 
 
2.33 Identifique o oxidante e o redutor em cada uma das seguintes reações: 
a) Zn(s)+2HCl(aq) ZnCl2 (aq)+ H2(s) 
b) 2H2S(g)+SO2(g) 3S(s)+2H2O(l) 
c) B2O3(s)+3Mg(s) 2B(s)+ 3 MgO(s) 
 
2.34 Qual destes você esperaria que fosse o oxidante mais forte? Explique seu raciocínio. 
a) Cl2 ou Cl-; 
b) N2O5 ou N2O. 
 
2.35 O tiossulfato de sódio é um fixador de fotografias que reage com o brometo de prata da emulsão do 
filme não exposto para formar brometo de sódio e um composto solúvel cuja formula é Na3(Ag(S2O3)2): 
2 Na2S2O3(aq) + AgBr(s)  NaBr(aq) + Na3(Ag(S2O3)2)(aq). 
a) Quantos mols Na2S2O3 são necessários para reagir com 1,0 mg AgBr? 
b) Calcule a massa de brometo de prata que ira produzir 0,033 mol Na3(Ag(S2O3)2). 
 
2.36 O composto Diborano já foi considerado possível combustíve de foguetes.A reação de combustão é : 
B2H6(g) +3O2(l)  2HBO2(g) +2H2O(l) 
O fato de que o HBO2, um composto reativo, é produzido e não o composto B2O3,um composto inerte, foi 
um dos fatores da interrupção dos estudos para uso como combustível. 
a) que massa de oxigênio líquído seria necessária para queimar 257g de B2H6? 
b) Determine a massa de HBO2 produzida na combustão de qo6g de B2H6 
 
2.37 Os camelos armazenam a gordura triestearina, C57H110O6, em suas corcovas. Além de ser uma fonte de 
energia, a gordura é também fonte de água pois, quando ela é usada ocorre a reação: 
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2 C57H110O6(s) + 163 O2(g)  114 CO2(g) + 110 H2O(l). 
a) Que massa de água pode ser obtida de 454g dessa gordura? 
b) Que massa de oxigênio é necessária para oxidar esta quantidade de triestearina? 
 
2.38 A combustão de um hidrocarboneto produz água e dióxido de carbono (por essa razão, nuvens de 
gotas de água condensada são frequentemente vistas saindo do escapamento de automóveis, 
especialmente em que em dais frios). A densidade da gasolina é 0,79 g.mol-1. Imagine que a gasolina está 
representada pelo octano, para o qual a reação de combustão é 
2 C8H18(l) + 25 O2(g) 16 CO2(g) + 18 H2O(l). 
Calcule a massa de água produzida na combustão de 3,8 l de gasolina. 
 
2.39 Uma solução de ácido clorídrico foi preparada colocando-se 10,00 ml do ácido concentrado em um 
frasco volumétrico de 1,000 l e adicionando-se água até a marca. Outra solução foi preparada colocando-se 
0,832g de carbonato de sódio anidro em um frasco volumétrico de 100,0 ml e adicionando-se água até a 
marca. Então, 25,00 ml desta última solução foram pipetados para um frasco e titulada com o ácido diluído. 
O ponto estequiométrico foi atingido após adição de 31,25 ml do ácido. 
a) escreva uma equação balanceada para a reação de HCl(aq) com Na2CO3(aq); 
b) Qual é a molaridade do ácido do clorídrico original? 
 
2.40 A concentração de íons de Cl- pode ser medida gravimetricamente pela precipitação do cloreto de 
prata com nitrato de prata sendo reagente de precipitação, na presença de ácido nítrico diluído. O 
precipitado é filtrado e sua massa determinada. 
a) Calcule a concentração dos íons de Cl- em 50,0 ml de uma solução que produz um precipitado de 
cloreto de prata de massa 1,972g 
b) Por que o método não é apropriado para medir a concentração de íons fluoreto? 
 
2.41 O aquecimento de pedra calcaria, que é principalmente CaCO3, produz dióxido de carbono e Cal pela 
reação : 
CaCO3(s)  CaO(s) + CO2(g). 
Se a decomposição térmica de 42,73g CaCO3 produz 17,5g CO2, qual é o rendimento percentual da reação? 
 
2.42 Uns vasos de reação contem 5,77g de fósforo branco e 5,77g de oxigênio. A primeira reação que 
ocorre é a formação de oxido de fósforo (III): 
I. P4(s) + 3 O2(g)  P4O6(s). 
Se o oxigênio presente é suficiente, a reação prossegue, com formação de oxido de fósforo(V): 
II. P4O6(s) + 2 O2(g)  P4O10(s). 
 
a) Qual é o reagente limitante para a formação do P4O10? 
b) Qual é a massa de P4O10 produzida?c) quantos gramas de reagentes em excesso permanecem no vaso de reação? 
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2.43 O estimulante do café e do chá é a cafeína, uma substancia de massa molar 194 g.mol-1,na queima de 
0,376g de cafeína formam-se 0,682g de dióxido de carbono, 0,174g de água e 0,110g de nitrogênio. 
Determine as fórmulas empírica e molecular da cafeína e escreva a equação de sua combustão. 
 
2.44 Um subproduto industrial só tem C, H, O e Cl em sua fórmula. Quando 0,100g do composto foi 
analisado por combustão, produziram-se 0,0682g CO2 e 0,0140g H2O. A percentagem de massa de Cl no 
composto era 55,0%. Quais são as formulas empírica e molecular do composto? 
 
2.45 A combustão do gás butano no ar forma dióxido de carbono e água. Escreva a equação balanceada 
para a reação. 
a) Qual a quantidade matéria (mol) de butano é necessária para formar 11,6 mols de dióxido de 
carbono? 
b) Quantos gramas de água são formados a partir de 2,69 mol de butano? 
 
2.46 As chamas de oxiacetileno são usadas para soldas, atingindo temperaturas próximas a 2000oC. Estas 
temperaturas são devidas à combustão do acetileno com oxigênio (equação não balanceada): 
C2H2(g) + O2(g)  CO2(g) + H2O(g) 
a) Partindo de 125g de ambos, qual é o reagente limitante? 
b) Qual é o rendimento teórico em massa de H2O a ser obtido desta mistura reacional? 
c) Se forem formados 22,5g de água, qual é o rendimento percentual? 
 
2.47 No processo de Oswald o ácido nítrico é produzido a partir de NH3 por um processo de três etapas 
(equações não balanceadas): 
I. NH3(g) + O2(g)  NO(g) + H2O(g) 
II. NO(g) + O2(g)  NO2(g) 
III. NO2(g) + H2O(g)  HNO3(aq) + NO(g) 
Supondo um rendimento de 82% em cada etapa, quantos gramas de ácido nítrico podem ser fabricados a 
partir de 1,00x104g de amônia? 
 
2.48 Uma amostra de 1,600g de magnésio é queimada no ar produzindo uma mistura de dois sólidos 
iônicos: óxido de magnésio e nitreto de magnésio. A água é adicionada a esta mistura. Ela reage com o 
óxido de magnésio formando 3,544g de hidróxido de magnésio. 
a) Escreva a equação balanceada para as três reações descritas acima. 
b) Qual a massa de óxido de magnésio é formada pela combustão do magnésio? 
c) Qual a massa de nitreto de magnésio será formada? 
 
2.49 Um estudante deseja preparar 25g do composto [Co(NH3)5SCN]Cl2 pela reação: 
[Co(NH3)5Cl]Cl2(s) + KSCN(s)  [Co(NH3)5SCN]Cl2(s) + KCl(s) 
Ele é instruído no sentido de usar um excesso de 50% de KSCN e espera obter um rendimento de 85% na 
reação. Quantos gramas de cada reagente ele deve usar? 
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2.50 Que volume de uma solução 0,778 mol.L-1 Na2CO3(aq) deveria ser diluído até 150 mL com água para 
reduzir sua concentração a 0,0234 mol.L-1 Na2CO3(aq)? 
 
2.51 O aquecimento de pedra calcária, que é principalmente CaCO3, produz dióxido de carbono e Cao pela 
reação: 
CaCO3(s)  CaO(s) + CO2(g) 
Se a decomposição térmica de 42,73g de CaCO3 produz 15,5g de CO2, qual é o rendimento percentual da 
reação? 
 
2.52 A vitamina B12, também conhecida como cobalamina, tem fórmula molecular C63H88N14O14PCO. Que 
massa de CO2 e H2O seria produzida na análise por combustão de 0,1674g de cobalamina? 
 
2.53 A efedrina que é usada como um broncodilatador, tem a fórmula química de C10H15NO. Que massa de 
CO2 e H2O seria produzida na análise por combustão de 0,05732 de efedrina? 
 
 
2.54 Uma mistura de 10,325 de óxido de ferro (III) e 5,734 de alumínio é colocada em um cadinho e 
aquecida em alta temperatura. Ocorre a redução do óxido: 
3FeO(s) + 2Al(l) 3Fe(l) + Al2O3(s) 
I) Qual é o reagente limitante ? 
II) Determine a quantidade máxima de ferro que pode ser produzida. 
III) Calcule a massa do reagente em excesso qe permaneceu no cadinho. 
 
2.55 Uma mistura de massa 4,94g contendo 85% de fosfano puro e 0,110g de CUSO4.5H2O(cuja a massa 
molar é 249,60g/mol) foi colocada em um vaso de reação. 
a) Balanceie a reação que ocorre, dada a equação simplificada: 
CUSO4.5H2O(s)+ PH3(s) Cu3P2(s)+H2SO4(aq)+H2O(l) 
b) Dê nomes aos reagentes e produtos e determine o reagente limitante. 
c) Calcule a massa em gramas de Cu3P2 (massa molar de 252,56g/mol) produzida, sabendo que o 
rendimento da reação é de 6,31% 
 
2.56 Apresente a reação de formação do dipeptídeo formado pelos aminoácidos alanina e glicina. 
 
2.57 Na proposta de Oparin-Haldane para o surgimento e evolução da vida na Terra, as moléculas mais 
complexas (aminoácidos, açúcares, ácidos nucléicos, lipídeos, etc.) seriam formadas pela combinação das 
moléculas simples, e considerando o experimento de Miller onde uma mistura de gases metano, amônia e 
hidrogênio simularia a atmosfera e os eletrodos gerariam faíscas que simulariam os raios e também seriam 
fonte de energia para as reações químicas. Tendo em vista essas propostas, quais compostos de “uma 
atmosfera” contendo CH4, CO, CO2, H2, H2S, HCN, NH3, H2O seriam utilizados na reação de formação de: 
a) Formaldeído; 
b) Ureia; 
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c) Alanina; 
d) Glicina; 
e) Ácido aspártico; 
f) Ribose; 
g) Desoxirribose; 
h) Adenina; 
i) Guanina; 
j) Adenosina; 
k) Desoxiadenosina; 
l) Guanosina; 
m) Desoxiguanosina. 
 
 
II - ENTROPIA, ENTALPIA e ENERGIA LIVRE 
 
2.58 Identifique os seguintes sistemas como abertos, fechados ou isolados: 
(a) café em uma garrafa térmica de ótima qualidade; 
(b) líquido refrigerante na serpentina de uma geladeira; 
(c) um calorímetro de bomba no qual benzeno é queimado; 
(d) gasolina queimando em um motor de automóvel; 
(e) mercúrio em um termômetro; 
(f) uma planta viva. 
 
2.59 Descreva três maneiras de aumentar a energia interna de um sistema aberto. (b) Quais desses 
métodos você poderia usar para aumentar a energia interna de um sistema fechado? 
 
2.60 O ar de uma bomba de bicicleta é comprimido quando se empurra o pistão. Se o diâmetro interno da 
bomba é 3,0 cm e o pistão foi empurrado por 20 cm com uma pressão de 2,00 atm, (a) quanto trabalho foi 
feito na compressão? (b) O trabalho é positivo ou negativo em relação ao ar da bomba? 
 
2.61 Calcule o calor que deve ser fornecido a uma chaleira de cobre de massa 500,0 g, que contém 750,0g 
de água, para aumentar sua temperatura de 23,0°C até o ponto de ebulição da água, 100,0 °C. (b) Que 
percentagem do calor foi usada para aumentar a temperatura da água? Dados, calor específico do cobre c = 
0,094 cal/g.°C ou 24,5 J/mol.K 
 
2.62 Explique por que as capacidades caloríficas do metano e do etano diferem dos valores esperados para 
um gás monoatômico ideal e, também, uma da outra. Os valores são 35,31 J.mol-1.K-1 para CH4 e 52,63 
J.mol-1.K-1 para C2H6. 
 
2.63 A variação de energia interna na combustão de 1,00 mol CH4 (g) em um cilindro, de acordo com a 
reação CH4 (g) + 2 O2 (g)  CO2 (g) + 2 H2O (g), é -892,4 kJ. Se um pistão ligado ao cilindro realiza 492 kJ de 
trabalho de expansão devido à combustão, qual é a quantidade de calor perdida pelo sistema (mistura de 
reação)? 
BC 0307 – Transformações Químicas 
2015 
 
2.64 Defina entalpia. 
 
2.65 Quando 25,23g de metanol, CH3OH, congelaram, 4,01 kJ de calor foram liberados. Qual é a entalpia de 
fusão do metanol? (b) Uma amostra de benzeno foi vaporizada à pressão reduzida, em 25°C. Quando se 
forneceu 37,5 kJ de calor, ocorreu vaporização de 95g de benzeno líquido. Qual é a entalpia de vaporização 
do benzeno, em 25°C? 
 
2.66 A radiação, em um forno de microondas, é absorvida pela água da comida que se quer aquecer. 
Quantos fótons de comprimento de onda 4,50 mm são necessários para aquecer 350g de água de 25°C até 
100°C?Imagine que toda a energia é utilizada no aumento de temperatura. 
 
2.67 O dissulfeto de carbono pode ser preparado a partir de coque (uma forma impura de carbono) e do 
enxofre elementar: 
4 C (s) + S8 (s)  4 CS2 (l) ∆H° = + 358,8 kJ 
(a) Qual é o calor absorvido na reação de 1,25 mol S8 ? 
(b) Calcule o calor absorvido na reação de 197g de carbono com excesso de enxofre. 
(c) Se o calor absorvido na reação foi 415 kJ, quanto CS2 foi produzido? 
 
2.68 A oxidação de nitrogênio no exaustor quente de motores de jatos e de automóveis ocorre pela reação. 
N2 (g) + O2 (g)  2 NO (g) ∆H°= +180,6 kJ 
(a) Qual é o calor absorvido na formação de 1,55 mol NO? 
(b) Qual é o calor absorvido na oxidação de 5,45 L de nitrogênio, em 1,00 atm e 273 K? 
(c) Quando a oxidação de N2 a NO foi completada em um calorímetro de bomba, o calor absorvido medido 
foi igual a 492 J. Que massa de gás nitrogênio foi oxidada? 
 
2.69 A combustão de octano é exressa pela equação termoquímica 
CH8H18 (l) + 25/2 O2 (g)  8 CO2 (g) + 9 H2O (l) ∆H° = - 5.471 kJ 
Estime a massa de octano que deveria ser queimada para produzir calor suficiente para aquecer o ar de 
uma sala de 12 pés X 12 pés X 8 pés de 40°F até 78°F, em um dia frio de inverno. Use a composição normal 
do ar para determinar sua densidade e considere a pressão igual a 1,00 atm. (b) Qual é o calor gerado na 
combustão de 1,0 galão de gasolina (imagine que ela é composta exclusivamente de octano)? A densidade 
do octano é 0,70 g.mL-1. 
 
2.70 As entalpias padrão de combustão da grafita e do diamante são -393,51 kJ.mol-1 e -395,41 kJ.mol-1, 
respectivmente. Calcule a variação na entalpia molar da transição grafita  diamante. 
 
2.71 O elemento enxofre aparece em várias formas, das quais o enxofre rômbico é a mais estável, nas 
condições normais, e o enxofre monoclínico é ligeiramente menos estável. As entalpias padrão da 
combustão das duas formas (a dióxido de enxofre) são -296,83 kJ.mol-1 e -297,16 kJ.mol-1, respectivamente. 
Calcule a variação da entalpia molar da transição rômbico  monoclínico. 
BC 0307 – Transformações Químicas 
2015 
 
2.72 Dois estágios sucessivos da preparação industrial do ácido sulfúrico são a combustão do enxofre e a 
oxidação do dióxido de enxofre a trióxido de enxofre. A partir das entalpias padrão de reação 
 S (s) + O2 (g)  SO2 (g) ∆H° = -296,83 kJ 
 2 S (s) + 3O2 (g)  2 SO3 (g) ∆H° = - 791,44 kJ 
calcule a entalpia de reação da oxidação do dióxido de enxofre a trióxido de enxofre na reação 
 2 SO2 (g) + O2 (g)  2 SO3 (g) 
 
2.73 Na preparação de ácido nítrico pela oxidação da amônia, o primeiro produto é óxido nítrico, que é 
depois oxidado a dióxido de nitrogênio. A partir das entalpias padrão de reação, 
 N2 (g) + O2 (g)  2 NO (g) ∆H°= + 180,5 kJ 
 N2 (g) + 2 O2 (g)  2 NO2 (g) ∆H°= +66,4 kJ 
calcule a entalpia padrão de reação da oxidação do óxido nítrico a dióxido de nitrogênio: 
 2 NO (g) + O2 (g)  2 NO2 (g) 
 
2.74 Calcule a entalpia de reação da síntese do gás cloreto de hidrogênio H2 (g) + Cl2 (g)  2HCl (g) a partir 
das seguintes informações: 
 NH3 (g) + HCl (g)  NH4Cl (s) ∆H°= -176,0 kJ 
 N2 (g) + 3H2 (g)  2NH3 (g) ∆H°= -92,22 kJ 
 N2 (g) + 4 H2 (g) + Cl2 (g)  2 NH4Cl (s) ∆H°= -628,86 kJ 
 
 
2.75 Calcule a entalpia de reação da formação do cloreto de alumínio anidro, 
2 Al (s) + 3 Cl2 (g)  2 AlC3 (s) 
a partir dos seguintes dados: 
2 Al (s) + 6 HCl (aq)  2 AlCl3 (aq) + 3 H2 (g) ∆H°= -1.049 kJ 
HCl (g)  HCl (aq) ∆H°= - 74,8 kJ 
H2 (g) + Cl2 (g)  2 HCl (g) ∆H°= - 185 kJ 
AlCl3 (s)  AlCl3 (aq) ∆H°= - 323 kJ 
 
 
 
2.76 Calcule a entalpia padrão de formação do pentóxido de dinitrogênio a partir dos seguintes dados: 
 2 NO (g) + O2 (g)  2 NO2 (g) ∆H°= - 114,1 kJ 
BC 0307 – Transformações Químicas 
2015 
 4 NO2 (g) + O2 (g)  2 N2O5 (g) ∆H°= -110,2 kJ 
e da entalpia padrão de formação do óxido nítrico, NO (veja o apêndice 2A (“Atkins” – Química) 
 
2.77 Calcule a entalpia padrão de formação do PCl5 (s) a partir da entalpia de formação do PCl3 (l) (veja o 
Apêndice 2A) e de PCl3 (l) + Cl2 (g)  PCl5 (s), ∆H°= -124 kJ. 
 
2.78 Anilina, C6H5NH2(l) é um derivado do benzeno em que um átomo de hidrogênio foi substituído por um 
grupo NH2. (a) Escreva a equação balanceada da combustão da anilina. (b) Qual é a massa de cada produto 
quando 0,1754g de anilina são queimados em excesso de oxigênio? (c) Se o calorímetro de bomba no qual 
essa reação foi feita tinha um volume de 355 mL, qual foi a pressão mínima de oxigênio, em 23°C, usado 
para garantir a combustão completa? Considere desprezível o volume da anilina. 
 
2.79 Será que a produção de gás de água (um combustível industrial barato de baixo grau calorífico) é um 
processo exotérmico ou endotérmico? A reação é C (s) + H2O (g)  CO (g) + H2 (g) 
Calcule a variação de entalpia da produção de 200 L de hidrogênio, em 500 Torr e 65°C, para essa reação. 
 
2.80 Um automóvel experimental usa hidrogênio como combustível. No começo de uma corrida de teste, o 
tanque rígido de 30,0 L admitiu 16,0 atm de hidrogênio em 298 K. No fim da corrida, a temperatura do 
tanque era ainda 298 K, porém a pressão caiu para 4,0 atm. (a) Quantos mols de H2 foram queimados 
durante a corrida? (b) Quanto calor, em kilojoules, foi liberado pela combustão daquela quantidade de 
hidrogênio? 
 
2.81 O recipiente A está cheio com 1,0 mol de átomos de um gás ideal monoatômico. O recipiente B tem 
1,0 mol de átomos ligados como moléculas diatômicas que não são vibracionalmente ativas. O recipiente C 
tem 1,0 mol de átomos ligados como moléculas diatômicas vibracionalmente ativas. Todos os recipientes 
estão, inicialmente, na temperatura Ti e a temperatura aumenta até Tf. Coloque os recipientes na ordem 
crescente de variação de entropia. Explique seu raciocínio. 
 
2.82 A entropia de vaporização da acetona é aproximadamente 85 J.K-1.mol-1. (a) Estime a entalpia de 
vaporização da acetona no ponto de ebulição normal, 56,2°C. (b) Qual é a variação de entropia da 
vizinhança quando 10g de acetona, CH3COCH3, condensam no ponto de ebulição normal? 
 
2.83 Que substância, em cada par, tem a maior entropia molar, em 298 K: 
 
(a) HBr(g) ou HF(g); 
(b) NH3 (g) ou Ne(g); 
(c) I2(s) ou I2(l); 
(d) 1,0 mol Ar(g) em 1,00 atm ou 1,0 mol Ar(g) a 2,00 atm. 
 
BC 0307 – Transformações Químicas 
2015 
2.84 Que substância, em cada um dos seguintes pares, você esperaria que tivesse a maior entropia padrão 
molar em 298 K? Explique seu raciocínio. 
(a) iodo ou bromo; 
(b) os dois líquidos, ciclo-pentano e 1-penteno; 
(c) eteno (também conhecido como etileno) ou uma massa equivalente de polietileno, uma substância 
formada pela polimerização do etileno. 
 
2.85 Por que existem tantas reações exotérmicas espontâneas. 
 
2.86 Explique como uma reação endotérmica pode ser espontânea. 
 
2.87 Se um processo exotérmico for espontâneo, qual será a contribuição da entropia? (descreva a 
contribuição entrópica). 
 
2.88 Explique por que cada uma das seguintes declarações é falsa: 
 
(a) Reações cujas energias livres de reação são negativas ocorrem espontânea e rapidamente. 
(b) Todas as amostras de um elemento puro, independentementede seu estado físico, tem energia livre de 
formação igual a zero. 
(c) Uma reação exotérmica que produz mais mols de gás do que consume tem energia livre padrão de 
reação positiva. 
 
2.89 Calcule a entalpia padrão de reação, a variação de entropia e a variação de energia livre de cada uma 
das reações abaixo, usando o Apêndice 2A. Confirme, em cada caso, se o valor obtido a partir das energias 
livres de formação são iguais aos obtidos, em 298 K, usando a relação ∆Gr° 5∆Hr°- T∆Sr°: 
(a) a oxidação da magnetita a hematita: 2 Fe3O4 (s) + ½ O2 (g)  3Fe2O3 (s); 
(b) a dissolução de CaF2 em água: CaF2 (s)  CaF2 (aq); 
(c) a dimerização do radical NO2: 2 NO2 (g)  N2O4 (g) 
(d) a hidratação do sulfato de cobre: CuSO4 (s) + 5 H2O (l)  CuSO4 . 5H2O (s); 
(e) a reação de H2SO4 (l), um agente desidratante efetivo, com água para formar ácido sulfúrico diluído: 
H2SO4 (l)  H2SO4 (aq); 
(f) a reação de óxido de cálcio com água para formar hidróxido de cálcio: CaO (s) + H2O (l)  Ca(OH)2 (s); 
 
2.90 Escreva uma equação química balanceada para a reação de formação dos compostos a seguir. Para 
cada reação determine ∆Hr°, ∆Sr° e ∆Gr° a partir dos dados do Apêndice 2A (“Atkins” – Química). 
(a) NH3 (g); 
(b) H2O (g); 
(c) CO(g); 
(d) NO2 (g). 
 
(e) HC(g) 
BC 0307 – Transformações Químicas 
2015 
(f) CaCO3 (s, calcita). 
 
2.91 Use as energias livres padrão de formação do Apêndice 2A para calcular ∆Gr° de cada uma das 
seguintes reações em 25°C. Comente sobre a espontaneidade de cada reação, em condições padrão em 
25°C. 
(a) 2 SO2(g) + O2 (g)  2 SO3 (g) 
(b) CaCO3 (s, calcita)  CaO(s) + CO2 (g) 
(c) 2C8H18(l) + 25 O2 (g)  16 CO2 (g) + 18 H2O(l) 
(d) NH4Cl(s)  NH3 (g) + HCl(g) 
(e) H2(g) + D2O (l)  D2(g) + H2O (l) 
(f) N2(g) + NO2 (g)  NO(g) + N2O(g) 
(g) 2 CH3OH(g) + 3 O2(g)  2 CO2(g) + 4H2O(l) 
 
2.92 O nitrato de potássio dissolve facilmente em água e sua entalpia de solução é +34,9 kJ.mol-1. (a) A 
entalpia de solução favorece ou não o processo de dissolução? (b) A variação de entropia do sistema é 
positiva ou negativa, quando o sal dissolve? (c) A variação de entropia do sistema é, principalmente, o 
resultado de mudanças de desordem posicional ou de desordem térmica? (d) A variação de entropia da 
vizinhança é, principalmente, o resultado de mudanças de desordem posicional ou de desordem térmica? 
(e) Qual é a força responsável pela dissolução de KNO3? 
 
2.93 O sulfato de lítio dissolve-se exotermicamente em água. (a) A entalpia de solução de Li2SO4 é positiva 
ou negativa? (b) Escreva a equação química do processo de dissolução. (c) Qual é maior, no caso do sulfato 
de lítio, a entalpia reticular ou a entalpia de hidratação? 
 
2.94 CaO e BaO são, às vezes, usados como agentes secantes de solventes orgânicos, como a piridina, 
C5H5N. O agente secante e o produto da reação de secagem são insolúveis em solventes orgânicos. (a) 
Escreva a equação química balanceada que corresponde à reação da secagem do solvente. (b) Determine, 
no caso do CaO, a energia livre padrão da reação de secagem. 
 
2.95 Adenosina-trifosfato (ATP) é uma molécula extremamente importante em sistemas biológicos. 
Consulte fontes de referência padrão em sua biblioteca para determinar como essa molécula é usada para 
transferir energia e facilitar processos não-espontâneos necessários à vida. 
 
2.96 Os organismos vivos utilizam reações acopladas para realizar importantes processos bioquímicos. As 
reações químicas são adicionadas para formar um conjunto e a energia livre total das reações acopladas é a 
soma das energias livres de cada uma das reações do conjunto. Assim, ATP é a molécula que guarda 
primariamente a energia e a libera para permitir que ocorram reações químicas não-espontâneas vitais 
BC 0307 – Transformações Químicas 
2015 
para nosso organismo. Entretanto, a geração de ATP a partir de ADP não é espontânea e deve ser também 
acoplada a uma reação espontânea. Esse processo é chamado de fosforilação oxidativa e as reações são: 
(1) ADP3- (aq) + HPO42- (aq) + H+ (aq)  ATP4-(aq) + H2O (l) ∆G= +30,5 kJ 
(2) NADH (aq)  NAD+(aq) + H+(aq) + 2e- ∆G= -158,2 kJ 
(3) ½ O2 (g) + 2H+(aq) + 2e-  H2O (l) ∆G=- 61,9 kJ 
(As energias livres de reação são para pH= 7, fora isso, em condições-padrão.) 
Quantas moléculas de ATP podem se formar, se toda a energia livre liberada na oxidação de três moléculas 
de NADH for usada para gerar ATP? 
 
III - QUESTÕES DE CONCURSOS PÚBLICOS PARA ENSINO SUPERIOR 
 
Questão: CESPE - PCF/PF/Área 6/1997 
Os estudos sistemáticos de gases iniciados no século XVII, por meio das leis empíricas de Boyle e Charles e 
do princípio de Avogadro, conduziram a uma equação de estado geral para os gases, conhecida como a lei 
dos gases ideais. Essa lei é expressa matematicamente por pV= nRT, em que p, V, n, R e T representam a 
pressão, o volume, a quantidade de matéria, a constante dos gases e a temperatura do gás, 
respectivamente. 
Em relação ao gás ideal, julgue os itens a seguir. 
 
Questão 1: A equação de estado para os gases ideais representa de maneira precisa o comportamento dos 
gases reais no limite em que a pressão tende a zero. 
 Certo Errado 
Questão 2: No modelo da teoria cinética dos gases, as partículas que compõem o gás ideal apresentam 
forças atrativas fracas entre si. 
 Certo Errado 
Questão 3: Se, em uma mistura de 2 gases ideais, as pressões parciais são iguais a 1 atm. então a pressão 
total da mistura é menor que 2 atm. 
 Certo Errado 
Questão 4: As curvas dos gráficos da pressão versus volume nas condições de temperatura constante e 
quantidade de matéria fixa de um gás ideal têm a forma de uma parábola. 
 Certo Errado 
Questão 5: Um moI de um gás ideal, sob temperatura de 0 K e pressão finita, apresenta um volume igual a 
zero. 
 Certo Errado 
 
BC 0307 – Transformações Químicas 
2015 
Questão: CESPE - PCF/PF/Área 6/1997 
O primeiro princípio da Termodinâmica é a expressão mais geral do princípio de conservação de energia. 
Para qualquer transformação em um dado sistema, a variação de energia, U, pode ser medida por meio 
dos efeitos observados de calor absorvido ou liberado, Q, e de trabalho produzido ou sofrido, W, sobre as 
vizinhanças. Matematicamente, o princípio é expresso por U =Q - W. 
Tendo por base o primeiro princípio da Termodinâmica, julgue os seguintes itens. 
 
Questão 6: Considerando o famoso enunciado de Clausius: "a energia do universo é uma constante", é 
correto afirmar que não existe exceção ao primeiro princípio da Termodinâmica. 
 Certo Errado 
Questão 7: Esse princípio, por si só, é suficiente para prever a direção das transformações espontâneas na 
natureza. 
 Certo Errado 
Questão 8: Em uma transformação adiabática, o trabalho produzido sobre as vizinhanças é igual à 
diminuição de energia do sistema. 
 Certo Errado 
Questão 9: A energia mecânica pode ser totalmente convertida em energia elétrica, e vice-versa. 
 Certo Errado 
Questão 10: Se um sistema é submetido a qualquer transformação cíclica, o trabalho produzido nas 
vizinhanças é sempre maior que o calor extraído das vizinhanças. 
 Certo Errado 
 
Questão 11: CETRO - TRVS (ANVISA)/ANVISA/Área 1/2013 
Quando 1 mol de NaOH reage com 1 mol de H3PO4 ocorre uma reação denominada ácido-base. Assinale a 
alternativa que contém, respectivamente, a quantidade em mol de H+ que é neutralizada,assim como a 
espécie iônica oriunda do ácido que se forma e seu nome correto. 
a) 1 mol – PO4 -3 – fosfato. 
b) 1 mol – P2O7 -4 – pirofosfato. 
c) 1 mol – PO3 -1 – metafosfato. 
d) 1 mol – H2PO4 -1 – di-hidrogenofosfato. 
e) 1 mol – PO3 -3 – fosfito. 
 
Questão 12: CETRO - Ana Mun (Manaus)/Pref Manaus/Ambiental/Químico/2012 
Uma empresa de produção de embalagens convencionou que, de cada 150kg de matéria-prima que 
chegam à empresa, coleta-se para amostra 2% do lote. Na última semana, chegaram 3,3 toneladas de 
BC 0307 – Transformações Químicas 
2015 
plástico. Sendo assim, assinale a alternativa que apresenta qual a quantidade de matéria-prima que foi 
analisada na última semana. 
a) 440kg. 
b) 660kg. 
c) 110kg. 
d) 66kg. 
e) 44kg. 
 
Questão 13: FGV - Assis Tec (INEA)/INEA/Técnico em Química/2013 
Em um reator indeformável de volume V foram colocados para reagir 2 moles de N2 e 6 mol de H2 para 
produção de NH3, a temperatura constante. A pressão inicial da mistura gasosa era de 30 atm e decaiu para 
20 atm quando o equilíbrio foi atingido. 
Considerando o comportamento ideal para a mistura gasosa, a fração molar de NH3 no equilíbrio é de 
a) 1,00. 
b) 0,80. 
c) 0,70. 
d) 0,60. 
e) 0,50. 
 
Questão 14: FGV - Ana Amb (INEA)/INEA/Químico/2013 
Considere o corpo d´água esquematizado a seguir, isento de poluição, a princípio. 
 
 
Considere que no ponto 1 haja uma descarga pontual de esgoto doméstico e que, nos pontos 2 e 3, são 
coletadas amostras para qualidade de água. 
 
Com relação às medidas realizadas, assinale a afirmativa correta. 
a) A concentração de nitrogênio amoniacal no ponto 3 é menor que no ponto 2. 
b) A concentração de nitrato no ponto 3 é igual ao ponto 1. 
c) A concentração de nitrogênio orgânico no ponto 2 é maior que no ponto 1. 
d) A concentração de nitrito nos três pontos é igual. 
BC 0307 – Transformações Químicas 
2015 
e) A concentração de oxigênio dissolvido permanece constante em todo o trecho do rio. 
 
BC 0307 – Transformações Químicas 
2015 
Questão 15: CESGRANRIO - Assis Tec (INEA)/INEA/Técnico em Química/2008 
As variações de entalpias de formação de dois óxidos de ferro são: 
 
Fe(s) + ½ O2(g) → FeO(s) AHf = – 64 Kcal/mol 
2Fe(s) + 3/2 O2(g) → Fe2O3(s) AHf = – 196 Kcal/mol 
 
A variação de entalpia da reação abaixo é: 
2FeO(s) + 1/2 O2(g) → Fe2O3(s) 
a) + 132 Kcal/mol de Fe2SO3 
b) + 68 Kcal/mol de Fe2SO3 
c) – 68 Kcal/mol de Fe2SO3 
d) –132 Kcal/mol de Fe2SO3 
e) – 260 Kcal/mol de Fe2SO3 
 
GABARITO 
1 C 11 D 
2 E 12 D 
3 E 13 E 
4 E 14 A 
5 C 15 C 
6 C 
7 E 
8 C 
9 C 
10 E