L2_QUI115_2019_1

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO 
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E BIOLÓGICAS 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA 
QUI115 – FÍSICO-QUÍMICA I (2019/1) 
LISTA DE EXERCÍCIOS II 
 
 
 
 
 
 
QUESTÃO 27. Determine o ∆Ho(298K) da seguinte reação: 2NaHCO3(s) → Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(l). Dados a 
298K: ∆Hºform.NaHCO3(s) = – 950,81kJ.mol-1; ∆Hºform.Na2CO3(s) = – 1130,77kJ.mol-1; ∆Hºform.CO2(g) = – 
393,51kJ.mol-1; ∆Hºform.H2O(l). = – 285,83kJ.mol-1. R.: 91,51kJ/mol. 
 
QUESTÃO 28. Com os seguintes dados, a 298K: ∆Hºform.NaCl(s) = – 407,00kJ.mol-1; ∆Hºform.Na+(aq) = – 
240,12kJ.mol-1 e ∆Hºform.Cl–(aq) = – 167,16kJ.mol-1, calcule: a) a entalpia de solução do NaCl(s) e b) a entalpia 
de formação do NaCl(aq). R.: a) – 0,28kJ/mol; b) – 407,3kJ/mol. 
 
QUESTÃO 29. Calcule ∆Ho da reação: C3H6(g) + H2(g) → C3H8(g), a 25°C. Dados: ∆Hoform.(298K)H2O(l) = – 
286kJ/mol; ∆Hocomb.(298K)C3H6(g) = – 2058kJ/mol; ∆Hocomb.(298K)C3H8(g) = – 2220kJ/mol. R.: – 124kJ/mol. 
 
QUESTÃO 30. Determine a entalpia de ligação, a 298K, do HgO(s). Dados: ∆Holiga.,298K O2(g) = 489,35kJ/mol; 
∆Hoform.,298K HgO(s) = – 90,83kJ/mol; ∆Hovapo.,298K Hg(l) = 61,3235kJ/mol. R.: 396,8kJ/mol. 
 
QUESTÃO 31. Calcule ∆Ho a 25°C da seguinte reação: Fe(g) + O(g) → FeO(s). Dados a 298K: ∆Hoatom.O2(g) = 
498,3kJ/mol; ∆Hoatom.Fe(s) = 416,3kJ/mol; ∆Hoform.FeO(s) = – 272,0kJ/mol. R.: – 937,45kJ/mol. 
 
QUESTÃO 32. Calcular a energia de ligação N  N, no composto N2O4(g), a 298K. Dados: ∆Hoform.(298K)N2O4(g) 
= 9,16kJ/mol; ∆Hoform.(298K)NO2(g) = 33,18kJ/mol; ∆Hoform.(298K)N(g) = 472,68kJ/mol; ∆Hoform.(298K)O(g) = 
249,17kJ/mol. R.: 54,71kJ/mol. 
 
QUESTÃO 33. Os calores de combustão para os ácidos maleico (C4H4O4(l)) e fumárico (C4H4O4(l)) são 
respectivamente iguais a – 77,79kJ/mol e – 76,46kJ/mol, a 25°C. Calcule: a) a entalpia de formação para o 
ácido fumárico; b) a entalpia da reação: ácido fumárico → acido maleico, a 227°C. Dados: ∆Hoform.(298K)CO2(g) 
= – 393,51kJ/mol; ∆Hoform.(298K)H2O(l) = – 285,30kJ/mol;
 
pC (ácido maleico) = 108,00J.K-1.mol-1;
 
pC (ácido fumárico) = 
110,00J.K-1.mol-1. R.: a) – 2069,24kJ/mol; b) 0,926kJ/mol. 
 
QUESTÃO 34. Os valores das entalpias padrão de combustão a 25°C do H2(g), C6H6(g) e C6H12(g) são, 
respectivamente, – 57,80, – 757,52 e – 881,67kcal/mol. Calcular a entalpia padrão da seguinte reação de 
hidrogenação, a 125°C: C6H6(g) + 3H2(g) → C6H12(g). Dados: p
C (cal/mol.K): H2(g) = 6,9; C6H6(g) = 2,8 + 0,059T; 
C6H12(g) = 2,6 + 0,096T. R.: – 50,052kcal/mol. 
 
QUESTÃO 35. Para a reação de combustão completa do ácido benzoico (C7H6O2(s)), a 298K em uma bomba 
calorimétrica, o calor liberado é de 772,7kJ/mol. Calcule a variação de entalpia molar da combustão do ácido 
benzoico, nesta temperatura. Considere comportamento ideal dos gases.
 
R.: – 773,9kJ/mol.
 
 
QUESTÃO 36. Queimando-se completamente 3,054g de C2H5OH(l), a 25ºC, em uma bomba calorimétrica, o 
calor liberado é de 90,447kJ. Calcule a entalpia-padrão molar de formação do C2H5OH(l) nesta temperatura. 
Dados a 25ºC: ∆Hºform.CO2(g) = – 393,51kJ/mol; ∆Hºform.H2O(l) = – 285,83kJ/mol. R.: – 277,6kJ/mol. 
 
QUESTÃO 37. Quantos cubos de gelo, de 20g cada a –10°C, precisam ser colocados em 1,0L de água 
quente, a 90°C, para que a mistura final atinja 10°C? Todos os cubos estarão derretidos na mistura final. 
Dados: dágua = 1,0g/cm3; cgelo = 0,530cal/g.°C; cágua = 1,0 cal/g.°C; ∆Hofusão = 79,5cal/g. R.: 42 cubos. 
 
QUESTÃO 38. A que temperatura deve estar a fonte fria de um motor térmico, que opera em um processo 
cuja eficiência é de 44% e uma fonte quente a 150°C? R.: – 36°C. 
 
QUESTÃO 39. Um refrigerador reversível ideal, cuja eficiência (η) é 2,2, é obtido ao operar-se uma máquina 
térmica reversível ideal em sentido contrário. Determine o rendimento (ε) da máquina térmica. R.: 31,25%. 
 
QUESTÃO 40. Dois blocos de cobre sobre uma mesa, com massas iguais a 500g, um a temperatura de 
500K e o outro a 250K, são postos em contato e atingem espontaneamente o equilíbrio. Calcule a variação 
de entropia no processo. Dados para o cobre: p
C
= 24,4J/mol.K; M = 63,55g/mol. R.: 22,6J/K. 
 
QUESTÃO 41. Calcule a variação de entropia da seguinte transformação, a 1,0atm de pressão: gelo (0°C) → 
vapor (200°C). Dados para a água: pCH2O(l) = 75,29J/mol.K; pCH2O(g) = 33,58J/mol.K; T°fusão = 0ºC; T°ebulição 
= 100ºC; Q°fusão = 6,0095kJ/mol; Q°vaporização = 40,6563kJ/mol. R.: 162,4J/mol.K. 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO 
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E BIOLÓGICAS 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA 
QUI115 – FÍSICO-QUÍMICA I (2019/1) 
LISTA DE EXERCÍCIOS II 
 
 
 
 
 
 
QUESTÃO 42. Um cubo de gelo de 10,0g, a 0°C, é adicionado a 50,0g de água, a 40°C, em um recipiente de 
paredes isolantes. Calcule ∆S do processo. Dados: ∆H°fusão,(gelo) = 79,7cal/g; T°fusão,(gelo) = 0°C; c(água) = 
1,0cal/g.K. R.: 0,33cal/K. 
 
QUESTÃO 43. Avaliar a variação de entropia para 1,0 mol de gás ideal diatômico ( VC = 2,5R) na seguinte 
transformação: (27ºC, 1atm) → (127ºC, 2atm). R.: 2,61J/mol.K. 
 
QUESTÃO 44. Calcule ∆S para a conversão, a 1,0atm, de 10,0g de água super-resfriada, a – 10°C para gelo 
a – 10°C. Dados: cágua super-resfriada = 1,01cal/g.K; cgelo = 0,50cal/g.K; Q°fusão = 79,7cal/g. R.: – 2,73cal/K. 
 
QUESTÃO 45. Seja 1,0 mol de um gás ideal ( VC = 2,5R), a 25ºC e 10atm, expandindo-se adiabaticamente, 
à pressão de 1atm. Calcule ∆S e a temperatura final se: a) a expansão for reversível; b) a expansão for 
irreversível contra uma pressão constante igual a pressão final do gás. R.: a) 0J/molK; 154,3K; b) 
10,5J/molK; 221,4K. 
 
QUESTÃO 46. Um mol de gás ideal ( VC = 5,0cal/mol.K) se expande, adiabaticamente, contra uma pressão 
externa constante de 1,0atm. A temperatura inicial do gás é 427ºC. A pressão baixa de 2,0atm para 1,0atm. 
Qual a variação de entropia do gás? R.: 0,31cal/K. 
 
QUESTÃO 47. Seja 1,0 mol de H2O(l), inicialmente a 25°C e 1000atm, conduzido adiabaticamente e 
reversivelmente até 1atm. Dados para água: 
V
= 18,0cm3/mol; α = 2,07x10-4K-1; pC = 75,3J/molK. Sendo a 
água incompressível, determine: a) ∆S no processo e b) a temperatura final. R.: a) 0; b) 296,5K. 
 
QUESTÃO 48. Calcule ∆S quando 1,0 mol de sílica é submetido a seguinte transformação: (25oC, 1atm) → 
(225oC, 1000atm). Dados para a sílica: α = 0,353x10-3 K-1; 
V
 = 22,6 cm3/mol; p
C(J.K-1.mol-1) = 46,94 + 
34,31x10–3T - 11,3x105T–2. R.: 26,8J/mol.K. 
 
QUESTÃO 49. Um cubo de gelo de 10g, a – 10°C, é colocado em um lago, a 15°C. Calcule a variação de 
entropia total quando o sistema atingir o equilíbrio térmico. Considere que o lago atua como um reservatório 
térmico e que o cubo de gelo absorve calor do lago reversivelmente. Dados: cgelo = 0,5cal/g.K; cágua = 
1,0cal/g.K; Tfusão = 0ºC; ∆H°fusão = 80,0cal/g. R.: 0,175cal/K. 
 
QUESTÃO 50. Dois recipientes de paredes adiabáticas e volumes diferentes se comunicam por uma válvula 
inicialmente fechada. Cada um dos recipientes contém 1,0 mol de gases ideais idênticos, a 27°C. Enquanto a 
pressão do primeiro é 1,0atm, no segundo é 2,0atm. Abrindo a válvula, os gases se misturam e atingem o 
equilíbrio, sem mudança de temperatura. Determinar ∆S no processo. R.: 0,236cal/K. 
 
QUESTÃO 51. Calcule ∆S da reação 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l), a 25ºC e 300atm. Dados: S°H2(g)= 130,7J/mol.K; 
S°O2(g)= 205,1J/mol.K; S°H2O(l)= 69,9J/mol.K; 
V
H2O(l)
= 18,0cm3/mol; α
 H2O(l)
 = 2,07x10-4K-1. R.: – 184,4J/K. 
 
QUESTÃO 52. Determinar a entropia do íon Na+(aq.), em seu estado padrão de atividade unitária. Dados: 
S0Na(s) = 11,20cal.mol-1.K-1; ∆S0form.,HCl(aq.) = - 28,75cal.mol-1.K-1; S0H2(g) = 31,21cal.mol-1.K-1; ∆S0form.,NaCl(aq.) = - 
10,94cal.mol-1.K-1; S0Cl2(g) = 53,29cal.mol-1.K-1; S0H+(aq.) = 0. R.: 13,41cal/mol.K. 
 
QUESTÃO 53. Sabendo-se que as entropias-padrão das reações de formação, a 25°C, do H2S(g), H2O(l)e 
SO2(g) são iguais a 43,41J/molK, – 163,34J/molK e 11,28J/molK, respectivamente, calcule a entropia-padrão 
da seguinte reação, a 97°C: 2H2S(g) + 3O2(g) → 2H2O(l) + 2SO2(g). Sejam os seguintes dados: p
C
H2S(g) = 
34,23J/molK; p
C
O2(g) = 29,36J/molK; p
C
H2O(l) = 75,29J/molK; p
C
SO2(g) = 38,87J/molK. R.: – 375J/mol.K. 
 
QUESTÃO 54. Determine a entropia-padrão do nitrogênio em sua temperatura de ebulição, sabendo-se: 27,2J/KmoldTT
C
s2-tran.s1T
0K
sól.1p,
=∫ , 
23,4J/KmoldTT
C
fusa.
s2-tran.s1
T
T
sól.2p,
=∫ , 
11,4J/KmoldTT
C
ebul.
fusa.
T
T
líq.p,
=∫ , T°transição sól.1→sól.2 = 
35,61K, Q°transição sól.1→sól.2 = 0,229kJ/mol, T°fusão = 63,14K, Q°fusão = 0,721kJ/mol, T°ebulição = 77,32K, Q°ebulição = 
5,58kJ/mol. R.: 152J/mol.K.