Prova 1ºEE

Prévia do material em texto

te.m•..."~,, 1
UNIVERSIDADE
FEI>ERAL
DE PERNAMBUCO
dQF I üeparternentode Q,\J'01ICa runda:me-ntfll
Química Geral 1 - 2012.1 - Primeiro Exercício - 03/04/2012
01. Quanto calor é necessário para converter 80 g de gelo, que está a O°C, em água, a 20°C?
02. a) Calcule o trabalho que deve ser realizado a 298K e 1atm, contra a pressão atmosférica,
para a produção de C02(g) e H20(1) na combustão de 2 moles de C3H60 (1) (acetona).
b) A partir de dados tabelados calcule a entalpia-padrão da reação.
c) Calcule a variação da energia interna (~Uo) do sistema.
Considerar todos os gases como ideais.
C3H60(1) + 4 02(g) ~ 3 CO2(g) + 3 H20(1)
03. Determine se o dióxido de titânio pode ser reduzido pelo carbono à 1.000 K nas reações:
(a) Ti02(s) + 2C(s) -+ Ti(s) + 2CO(g)
(b) Ti02(s) + C(s) -+ Ti(s) + C02(g)
Sabendo que em 1.000 K, ~GP(CO,g) = -200kJ mor1, ~GP(C02' g) = -396 kJ mor1, e
~GP(Ti02' s) = -762 kJ mor1.
04. As bolsas de ar ("ai r bags") dos veículos protegem os passageiros ao serem infladas na
ocorrência de um impacto forte. O gás que as infla é produzido por uma reação química
que deve ser espontânea e explosivamente rápida. Uma reação comumente usada é a
decomposição da azida de sódio a gás nitrogênio e ao metal sódio:
2 NaN3(S) ~ 3 N2(g) + 2 Na(s).
(a) Prediga o sinal da variação de entropia desta reação sem fazer nenhum cálculo.
(b) A reação é espontânea em 298K e pressão constante de I bar?
(c) Pode a reação se tornar não espontânea (na pressão constante de lbar) se a
temperatura se alterar? Se for o caso, a temperatura deveria subir ou descer?
Justifique suas respostas com argumentos termo dinâmicos.
05. O ponto de ebulição normal do iodo metano, CH3I, é 42,43 "c e sua pressão de vapor, em
0,0 "c, é 140 torr. Calcule (a) a entalpia padrão de vaporização do iodo metano; (b) a
entropia padrão de vaporização do iodo metano; (c) a pressão de vapor do iodo metano,
em 25°C.
~---------------~-~-
Dados: Massas molares: C= 12,0 g/rnol; H= 1,0 g/mol; O = 16,0 g/mol; N = 14,0 g/mol.
Densidade: TNT = 1,67 g.cm". R = 8,314 J mol" K -,= 0,082 L atm rnol' K -t , F = 9,65 x 104 C
mol"; I bar >l atm; 1 atm = 1,01325 x 105 Pa; 1 Torr = 133,3 Pa; I atm = 760 Torr; 1 L.atm =
101,325 J; 1 cal = 4,184 J; I L = 10-3 rrr'; IC = 1 A. s; I J = 1 C. V Capacidades caloríficas
específicas para gases: Moléculas Monoatômicas: Cv, m = 3/2 R; Cp,m = 5/2 R; Moléculas
Poliatôm. lin.: C; m = 5/2 R; Cp,m = 7/2 R; Moléculas Poliatôm. não-lin: C; m = 3 R; Cp,m = 4 R
~Ho fusão para a água =6,01 kl.mol"; ôHo vaporização para a água = 44,01 kJ.mar!
Dádos termodinâmicos a 298K:
Substância
69,91 -237,13 75,29
-228,57 33,58H20 (g) -241,82 188,83
C (grafita) ° 5,740 ° 8,53C (diamante) 1,895 2,377
o 29,12191,61
2,9 6,n
Na(s) O 51,21 O 29,24
23,15
O 28,82130,68
o 29,36205,14
-394,36 37,11CO2 (g) -393,51 213,74
93,67
200,0 -155,4 124,7
G=H-TS w=-Pex,ôV
w=-nRTln(~: J dS = dqmT
PV=nRT
M=nRln(i, J
M~=LnM~àrl1l<1cao(produtos) - Ln M~orl1l<lcC/o(reagentes)
In(~J= Ea (J.. __1J
k, R 1; T;
o O
Mlvap Mvap----'-+--
RT R
In(P2/ ) = Ml~ap (~ __ 1 )
/11 R TI T2
pX=-logX
~G = ~Go+RTlnQ
InK = n::o E = EO_( :;}nQ
Q=nF
[Alo
t ---X - 2k
v=k[Ay
pH + pOH= pKw
~GO=-RTlnK ~GO=-nF EO
E = EO_( 0,02;693 }nQ [A]=[A]o - kt
ln [A]= ln [A]o~k t