Gab 1ºEE

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Departamento de Química Fundamental 
Universidade Federal de Pernambuco DQF 
 
Av. Prof. Luís Feire, s/n, Cid. Universitária, 50740-540 Recife PE � 2126-8440 
 
Química Geral 1 – 2008/II – Primeira Prova – 9/9/2008 
 
1 – A temperatura de 5,5 g de aço inoxidável aumenta de 20 oC até 100 oC. Qual é a variação 
de entropia do aço inoxidável? A capacidade calorífica específica do aço inoxidável é 0,51 J 
oC-1 g-1. 
Aplicando a expressão ∆ = 2
1
ln T
T
S C , com T1 = 293 K e T2 = 373 K, e lembrando que S
CC
m
= , 
temos: 
o -1 -1 o -1 o -1373K5,5g×0,51J C g ln 0,68J C 0,68J K
273K
S∆ = ≅ = . 
 
2 – (a) Calcule o
r
H∆ e o
r
S∆ , a 25 oC, para a reação C2H2(g) + 2H2(g) → C2H6(g). (b) Imagine 
que o
r
H∆ e o
r
S∆ não são afetadas por mudanças de temperatura. Determine a que temperatura 
0o
r
G∆ = . 
(a) ( ) ( )0 0 02 6 2 2C H C Hr f fH H H∆ = ∆ − ∆ = – 84,68 kJ mol-1 – 226, 73 kJ mol-1 
 = – 311, 41 kJ mol-1. 
 ( ) ( )0 0 0rS S produtos S reagentes∆ = −∑ ∑ = ( ) ( ) ( )0 0 02 6 2 2 2C H C H 2 Hm m mS S S− − 
 = 229,60 J K-1 mol-1 – 200,94 J K-1 mol-1 – 2×130,68 J K-1 mol-1 
 = – 232,70 J K-1 mol-1. 
(b) Dentro da suposição feita no enunciado, podemos escrever 0 0 0
r r r
G H T S∆ = ∆ − ∆ . Para 
termos 0 0
r
G∆ = , é preciso que 
0
0
r
r
HT
S
∆
=
∆
. Substituindo os valores numéricos apropriados, 
temos 
3 -1
-1 -1
311,41 10 J mol 1.338K
232,70 J K mol
T − ×= ≅
−
. 
 
2
 
3 – Os ácidos maleico e fumárico, insumos importantes para a indústria química, são dois 
isômeros, cis e trans, respectivamente, cuja fórmula química é C4H4O4. (a) Calcule a entalpia 
da isomerização cis-trans. (b) Na reação de combustão desses compostos, o mais negativo é o 
o
CU∆ ou o 
o
CH∆ ? 
o
CH∆ (ácido maleico) = – 1.355,2 kJ mol-1 e oCH∆ (ácido fumárico) = – 
1.334,7 kJ mol-1. 
(a) Como a fórmula química é a mesma, a equação padrão de combustão dos dois isômeros 
terá a mesma estequiometria: 
 C4H4O4(s) + 3O2(g) → 4 CO2(g) + 2H20(l). 
Para obter a entalpia de isomerização cis-trans, basta combinarmos as duas entalpias de 
combustão, tendo o cuidado de inverter a do isômero trans (o ácido fumárico), para que ele 
apareça como produto. As demais espécies se cancelarão. Portanto, 
 ( )0 cis-transrH∆ = – 1.355,2 kJ mol-1 + 1.334,7 kJ mol-1 = – 20,50 kJ mol-1. 
(b) Como gásn∆ na combustão é positivo, o 0CU∆ será mais negativo que o 0CH∆ , de acordo 
com a expressão 0 0r r gásH U RT n∆ = ∆ + ∆ . 
 
4 – A pressão de vapor do dióxido de cloro, ClO2, é 155 Torr, a -22,75 oC, e 485 Torr, a 0,0 
oC. Calcule (a) a entalpia padrão de vaporização; (b) O ponto de ebulição normal do ClO2. 
(a) Usando a Eq. de Clausius e Clapeyron, temos: 
 
0
-1 -1
485Torr 1 1ln
155Torr 8,314 J K mol 250, 25K 273K
vapH∆  
= − 
 
 
Resolvendo esta equação, obtemos o valor de 28,5 kJ mol-1 para a entalpia de vaporização. 
(b) Usando na mesma equação o valor encontrado para a entalpia de vaporização com P2 = 
760 Torr, obtemos para o ponto de ebulição o valor aproximado de 283,1 K. 
___________________________________________________________________________ 
 
 
3
DADOS: 
∆ = +U q w H = U + PV G = H – TS revdqdS
T
= 
q = C∆T PV = nRT extdw P dV= − 1 L atm = 101,325 J 
R = 8,314 J K-1 mol-1 = 0,082 L atm K-1mol-1
 
2
1
ln VS nR
V
∆ = 
∆ = 2
1
ln T
T
S C m
CC
n
= s
CC
m
= P
HC
T
∆
= V
UC
T
∆
= 
gásH U n RT∆ = ∆ + ∆ 1 atm = 760 Torr = 760 mm Hg 
0
2
1 1 2
1 1ln vap
HP
P R T T
∆  
= − 
 
 ( ) ( )0 o or f fX X produtos X reagentes∆ = ∆ − ∆∑ ∑ 
Dados termodinâmicos, a 298 K: 
 
0
fH∆ , kJ mol-1 omS , J K-1 mol-1 
C2H2 (g) 226,73 200,94 
C2H6(g) -84,68 229,60 
 H2O(l) -285,83 69,91 
H2(g) --- 130,61 
CO2(g) -393,51 213,74 
Massas atômicas (g mol-1): H: 1 C: 12 O: 16