BDQ - Química Geral

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1- Considere que um gás recebe 2500 kJ de calor e se expande através da realização de 3000 kJ de trabalho. Qual seria a variação da energia interna desse gás?
Como o gás ganhou 2500 kJ de calor, podemos escrever Q = + 2500 kJ
Como o gás realizou trabalho (se expandiu), podemos escrever W = - 3000 kJ
Se:
ΔE = Q + W
ΔE = (+ 2500) + (-3000)
ΔE = - 500 kJ
2- Calcule a variação da energia interna de um sistema gasoso e determine se o processo é endotérmico ou exotérmico, quando o sistema que libera 113 kJ de calor p/ vizinhança e realiza 39 kJ de trabalho na vizinhança.
Considerando que o sistema libera 113 kJ o processo é exotérmico e Q = - 113 kJ
Como o sistema realiza 39 kJ, o processo é de expansão e W = - 39 kJ
Como ΔE = Q + W
ΔE = (- 113) + ( - 39)
ΔE = - 152 kJ
3- O gás contido em um reservatório expande-se à pressão constante de 10³  Pa. Quando o gás absorve 4 x 104 J, como calor, o seu volume passa de aumenta de 1 m³ para 3 m³. Qual é a variação de energia interna do sistema?
Considere que Pa.m³ = J
Como o gás absorveu 4 x 104J de calor, podemos escrever Q = + 4 x 104 J
Observe que o valor do trabalho não foi dado, mas podemos calculá-lo por:
W = - P(V2-V1)
Onde:
P = 10³
V2 = 3 m³  e V1 = 1 m³
W = - 103(3-1)
W = - 2000 Pa.m³
W = - 2000J (observe que como houve um aumento de volume, ocorreu uma expansão, que apresenta um trabalho negativo)
Se:
ΔE = Q + W
ΔE = (+ 4 x 104) + (-2000)
ΔE = + 38000 kJ
4- Um gás sofre uma transformação exotérmica, onde libera 100 J de calor. Supondo que o seu volume diminua de 0,5 L para 0,4 L, contra uma pressão oposta constante de 10 atm, qual será a variação da energia interna desse gás?
Como o gás liberou 100 j de calor, podemos escrever Q = - 100 J
Observe que o valor do trabalho não foi dado, mas podemos calculá-lo por:
W = - P(V2-V1)
Onde:
P = 10 atm
V  = 0,4 m³  e V1 = 0,5 m³
W = - 10³ (0,4 – 0,5 )
W = 100 L atm (observe que como houve uma diminuição de volume, ocorreu uma compressão, que apresenta um trabalho positivo)
Sabe-se que:1 L atm= 101,3 J
Logo, 100 L atm = 10.130 J
Como ΔE = Q + W
ΔE = ( -100) + (10.130)
ΔE = + 10030 J 
VARIAÇÃO DA ENTALPIA PADRÃO DE FORMAÇÃO
1- Formação de 1 mol de H_2 O (substância composta) a partir das substâncias simples H_2 e O_2 que formam a molécula da H_2 O, ocorrendo a liberação de 286 kJ de calor (∆HOf=−286KJ)∆HOf=-286KJ.
H2(g)+  12/ 12 O2(g) à H2O(l) ∆HOf=−286KJ
2- Formação de 1 mol de NO2(substância composta) a partir das substâncias simples N2e O2 que formam a molécula do NO2, ocorrendo a absorção de 33,8 kJ (∆HOf=+33,8 KJ) ∆HOf=+33,8 KJ 
N2(g) + O2(g) à NO2(g) ∆HOf=+33,8KJ
ENERGIA LIVRE OU ENERGIA DE GIBBS
1- Para a reação H2(g) + ½ O2(g) H2O( ) sabemos que ∆Hº = - 68300 kcal/mol e que ∆S = - 39 kcal/mol.
Essa reação é espontânea a 25 ºC?
O segundo passo seria converter a temperatura de Celsius (ºC) para Kelvin (K): Sabe-se que T(K) = T(°C) + 273
Em outras palavras, para passar a temperatura de Celsius para Kelvin é só somar 273 à temperatura em Celsius!
Logo, T(K) = 25 + 273 = 298K
Agora, é só substituir os dados na fórmula ΔGº = ΔHº - TΔSº
ΔGº = ( - 68300) – (298)( - 39)
ΔGº = ( - 68300) +  11622
∆G = - 56.678 kcal/molComo temos ΔGº negativo.
Podemos dizer que o processo é espontâneo nesta temperatura.
2- A reação a seguir pode vir a ser espontânea a 25 ºC?  C(grafite) + 2 S(rômbico) CS2(g). Considere os seguintes dados: 
 ∆H = + 27,5 kcal/mol 
 ∆S = + 40,2 cal/K . Mol
A primeira observação a fazer é observar se  ∆H° e ∆Sº estão na mesma unidade.
∆H = + 27,5 kcal/mol = 27500 cal/mol
∆S = + 40,2 cal/K . mol
O segundo passo seria converter a temperatura de Celsius (ºC) para Kelvin (K): T(K) = T(°C) + 273
Logo, T(K) = 25 + 273 = 298K
Agora, é só substituir os dados na fórmula ΔGº = ΔHº - TΔSº
ΔGº = ( 27500) – (298)( +40,2)
ΔGº = (27500) – 11979,6
∆G = + 15520,4  cal/mol
Como temos ΔGº positivo, podemos dizer que o processo não é espontâneo nesta temperatura.
	
	
	
		Aluno: 
	Matr.: 
	Disc.: QUÍMICA GERAL TEÓR.  
	2020.2 (G) / EX
	 
		
	
		1.
		O permanganato de potássio (KMnO4) é um oxidante forte que pode ser usado como antisséptico em desodorantes e enxaguantes bucais. Sua massa molecular é: (Obs: massas atômicas: K=39; Mn=55; O=16) 
	
	
	
	158 g/mol
	
	
	
		2.
		Apesar da necessidade de substituição dos combustíveis fósseis, o petróleo continua sendo o principal recurso energético mundial. O petróleo é constituído basicamente por hidrocarbonetos, como por exemplo o metano (CH4). A combustão completa do metano forma o gás carbônico (CO2) que é nocivo por ser um gás de efeito estufa. A reação seguinte mostra como ocorre essa reação: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O Partindo-se de 5 mols de metano numa reação de rendimento teórico, quantos mols de CO2 serão formados? 
	
	
	
	5
	
		3.
		Embora seja considerado menos poluente do que a gasolina, o álcool combustível, ou seja, o etanol (C2H6O), ao ser queimado nos carros também gera gases poluentes como o CO2 . A reação química dessa queima é: C2H6O + O2 → CO2 + H2O Se 3 mols de etanol reagirem, quanto de gás carbônico (CO2) será formado? 
	
	
	
	264 g
	
	
	
	 
		
	
		4.
		Leia a frase seguinte e transforme-a em uma equação química (balanceada), utilizando símbolos e fórmulas: "uma molécula de nitrogênio gasoso, contendo dois átomos de nitrogênio por molécula, reage com três moléculas de hidrogênio diatômico, gasoso, produzindo duas moléculas de amônia gasosa, a qual é formada por três átomos de hidrogênio e um de nitrogênio".
	
	
	N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)
	
	
	
	
	
	
	 
		
	
		5.
		O ácido ascórbico, conhecido como vitamina C, tem como fórmula C6H8O6. As farmácias vendem um tipo de vitamina C efervescente que contém 1 g de vitamina por comprimido. Se em cada embalagem tiver 10 comprimidos, a quantidade mols de vitamina C na embalagem será de cerca de:
	
	
	
	0,057 mols
	
	
	
	
	
	
	 
		
	
		6.
		A síntese da espécie química denominada ácido (orto) fosfórico é representada pela equação química P4O10 + z H2O 4 H3PO4. O valor do coeficiente estequiométrico z tem valor igual a:
	
	
	6
	 
		
	
		7.
		As superfícies de alumínio (Al) recém-preparadas reagem com o oxigênio (O2) do ar para formar uma dura camada de óxido (Al2O3), que protege o metal contara a corrosão. Quantos moles de oxigênio são necessários para formar 7 moles do óxido?
	
	
	
	10,5
	
	
		Aluno: 
	Matr.: 
	Disc.: QUÍMICA GERAL TEÓR.  
	2020.2 (G) / EX
	 
		
	
		1.
		Considere a equação de obtenção do trióxido de dialumínio, Al2O3. Supondo-se que foram utilizados 216 g de Al, quantas mols de O2 (g) foram consumidos? 
4 Al (s) + 3 O2 (g) 2 Al2O3 (s)
 Dados: Al=27 g/mol e O= 16 g/mol 
	
	
	
	6 mols
	
	
	
	
		2.
		Qual o volume de ar nas CNTP necessário para a queima completa de 115 mL de álcool etílico (C2H6O)? 
Dados:
MM (g/mol): C = 12; H=1 e O = 16;
Volume molar dos gases nas CNTP: 22,40 L/mol;
Densidade do álcool: 0,80 g/ml;
Porcentagem de oxigênio no ar = 20%.
	
	
	
	1,72L.
	
	
		3.
		Uma pessoa mediu a massa das folhas de um formulário, antes e depois de preenchê-lo a lápis, tendo encontrado as massas 3,9928 g e 4,000 g, respectivamente. Considerando-se que não hajam perdas, o grafite de seu lápis perdeu a seguinte quantidade de átomos: DADOS: 6C12; NAv: 6,0 x 1023 átomos.
	
	
	
	3,6 x 1020. 
	
		
	
		4.
	Na reação química: N2(g) + 2 O2(g) → 2NO2(g), a taxa de reação obedece à equação t = K[N2] [O2]2 . Mantendo-se as demais condições constantes, se duplicarmos a concentração (mol/L) de gás nitrogênio (N2) e quadruplicarmos a concentração (mol/L) de gás oxigênio (O2) , a taxa de reação: 
	
	
	
	fica multiplicada por 32
	
	
	
	
		5.
		O mol é a unidade de medida no SI que estabelece a relação entre a massa e o número de átomos ou moléculas. Nesse sentido, julgue cada uma das afirmativas abaixo e classifique-as como verdadeiras ou falsas:
I . Um mol de H2O contém 6,02 x 1023 moléculase massa de 18g.
II . Um mol é definido como o número de átomos presentes em exatamente 12 gramas de átomos de 12C.
III. 12 g de magnésio (Mg) contém 3,01 x 1023 átomos de Mg.
IV. Em 1 mol de Fe2O3 existe 1 mol de átomos de ferro (Fe)
V . Em 1 mol de CO2 existe 6,02 x 1023 átomos de oxigênio (O).
Massas atômicas: C = 12; H = 1; Fe = 56; Mg = 24; O = 16.
Pode-se afirmar que são verdadeiras:
	
	
	
	São verdadeiras as afirmativas I, II e III.
	
	
	
	
	
	
	 
		
	
		6.
		O octano da gasolina queima de acordo com a seguinte equação:
2 C8H18 + 25 O2  ------>  16 CO2 + 18 H2O
Quantos mols de água são produzidos na combustão de 6 mols de octano?
	
	
	54
	
	
		7.
		Quantos mols de átomos de H existem em 88 kg de propano (C3H8), encontrados no interior de um cilindro comercializado pela empresa Minasgás?
 
	
	
	
	16 x 103 mol de átomos de hidrogênio.
	
	
	
		8.
		Uma das metas do Conselho Nacional do Meio Ambiente é que os carros novos, em 1997, emitam 2,0g de monóxido de carbono por quilômetro. Nessas condições, quantas moléculas do gás serão emitidas, aproximadamente, por um carro ao percorrer 15 km? 
	
	
	
	Serão emitidas 6,43 x 1023 moléculas.
	
	
	
	
		1.
		Um comprimido efervescente reage mais rapidamente com a água se for moído. Isso porque, com a moagem, torna-se maior a:
	
	
	
	superfície de contato dos componentes do comprimido com água. 
	
	
		2.
		Em uma reação química, o complexo ativado: 
	
	
	
	possui mais energia que reagentes ou os produtos. 
	
	
		3.
		No processo exotérmico, o calor é cedida ao meio ambiente, enquanto no processo endotérmico o calor é absorvido do ambiente. Quando um atleta sofre uma contusão, é necessário resfriar, imediatamente, o local com emprego de éter; quando o gelo é exposto à temperatura ambiente, liquefaz-se. A evaporação do éter e a fusão do gelo são, respectivamente, processos:
	
	
	
	endotérmico e endotérmico. 
	
	
		4.
		Calcule o número de mols de enxofre (S) contidos em 720g de pirita de ferro (FeS2). Considere as massas atômicas: Fe = 56; S = 32.
	
	
	
	12
	
	
	
		5.
		O butanol (C4H10O) é um álcool que pode ser utilizado como solvente na fabricação de raiom. Quando queimado na presença de oxigênio, produz gás carbônico e água. A reação de combustão pode ser representada pela equação química:
      C4H10O + y O2 ------> 4 CO2 + 5 H2O
O valor do coeficiente "y" que completa o balanceamento é:
	
	
	
	6
	
	
		6.
		Uma das maneiras de impedir que o SO2, um dos responsáveis pela chuva ácida, seja liberado para a atmosfera é tratálo previamente com óxido de magnésio, em presença de ar, como equacionado a seguir: 
MgO(s) + SO2(g) + 1/2 O2(g) → MgSO4(s). 
Quantas toneladas de óxido de magnésio são consumidas no tratamento de 9,6 · 103 toneladas de SO2? 
 
 
	
	
	
	6 x 103 toneladas.
	
	
	
	 
		
	
		7.
		Certa massa de nitrato de cobre Cu(NO3)2 foi calcinada em um ambiente aberto até resfriar um resíduo com massa constante, que é sólido e preto. Formaram-se dois produtos gasosos, conforme a equação química: 2 Cu(NO3)2(s) → 2 CuO(s) + 4 NO2(g) + O2(g). A massa do NO2 formado na reação de decomposição é igual a 18,4g. Qual é o valor que mais se aproxima da massa inicial do nitrato de cobre? 
	
	
	
	37,5 gramas.
	 
		
	
		1.
	Numa sauna a vapor, o calor envolvido na condensação do vapor d¿água é, em parte, responsável pelo aquecimento da superfície da pele das pessoas que estão em seu interior, de acordo com o diagrama abaixo:
 
 
De acordo com as informações fornecidas, o que ocorrerá na transformação de 1 mol de água vaporizada em 1 mol de água líquida?
	
	
	
	
	liberação de 44 kJ; 
	
	
	
		2.
		Sódio metálico reage com água liberando grande quantidade de calor, o qual pode desencadear uma segunda reação, de combustão. Sobre essas reações, é correto afirmar que:
	
	
	
	
	
	os valores de ∆H são negativos para as duas reações e H2O é produto da combustão. 
	
		3.
		Nas condições ambientes, é exemplo de sistema em estado de equilíbrio uma: 
	
	
	
	garrafa de água mineral gasosa fechada. 
	 
		
	
		4.
		Uma mistura contendo hidrogênio e oxigênio foi queimada em um cilindro. Enquanto a reação ocorre, o sistema perde 1.150 J de calor para a vizinhança. Durante a reação o êmbolo do cilindro é empurrado para cima, em virtude da expansão dos gases aquecidos. Esse movimento do cilindro, contra a pressão atmosférica, realiza um trabalho de 480 J na vizinhança. Calcule a variação da energia interna do sistema e julgue se o processo é endotérmico ou exotérmico. Em seguida, assinale a única resposta correta. 
	
	
	
	- 1.630 J e o processo é exotérmico.
	
	
		5.
		Uma reação em um sistema transfere 50 kJ de calor para a vizinhança e realiza trabalho de 20 kJ como trabalho de expansão para deixar espaço para os produtos formados. Calcule a variação de energia do sistema.
	
	
	
	- 70 kJ
	
		6.
		A combustão do benzeno (C6H6) pode ser representada pela equação balanceada:
2 C6H6 (l) + 15 O2 (g) ------> 12 CO2 (g) + 6 H2O (l)
Calcule a entalpia de combustão do benzeno a partir das entalpias-padrão de formação abaixo:
 
	
	
	
	- 6.534,8 kJ/mol
	
		7.
		A equação termoquímica de combustão do ciclohexano (C6H12) é:
C6H12 (l) + 9 O2 (g) -------> 6 CO2 (g) + 6 H2O (l)      H = - 3.920 kJ a 25°C
Qual a variação na energia interna na combustão de 0,5 mol de C6H12?
	
	
	
	- 1.960 kJ
	
	
		8.
		Deseja-se calcular a quantidade de calor, em quilojoules, necessária para aquecer um pedaço de granito com 0,5 kg, de 20°C até 30°C. Calor específico do granito é igual a 0,803 J/g°C. A quantidade de calor é cerca de:
	
	
	
	4 kJ
	
	
		1.
		Se uma reação química tiver uma variação negativa na entropia, ΔS, então:
	
	
	
	Diminui a desordem do sistema.
	
	
		2.
		Acima de que temperatura você esperaria que uma reação se tornasse espontânea, se ΔH = + 260 kJ e ΔS = + 400 J/K?
	
	
	
	650 K.
	
	
	
	
		
	
		3.
	3. Considere as afirmações abaixo:
I. Para estudar os calores de reação sob condições de pressão constante, foi inventado o conceito de entalpia.
II. Os valores de variação de volume para as reações envolvendo apenas os sólidos e os líquidos são muito pequenas, logo E e H para essas reações são aproximadamente iguais.
III. As mudanças não-espontâneas têm uma característica peculiar. São capazes de ocorrer apenas quando acompanhadas por alguma mudança espontânea.
IV. A maioria das reações químicas, mas não todas, é exotérmica e ocorre espontaneamente.
Pode-se considerar como incorretas as afirmações: 
	
	
	
	
	Nenhuma das afirmações está incorreta. 
	
	
	
		4.
		A administração de cargos e salários possui alguns desafios, entre os quais o de buscar, permanentemente, o chamado equilíbrio interno. Nesse contexto é apresentado o conceito de valor relativo dos cargos. Que ferramenta apoia, de forma mais decisiva, tal valor relativo?
	
	
	
	Avaliação dos cargos;
	
	
		5.
		Se ΔG < 0 para uma reação a todas as temperaturas, então quais são os sinais ou valores de ΔS e ΔH, respectivamente?
	
	
	
	positivo e negativo.