Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Casos particulares das entalpias (ou calores) das reações Entalpia de formação É a variação de entalpia observada (calor liberado ou absorvido) na formação de 1 mol de uma substância a partir de substâncias simples, no estado padrão. Exemplos: H2 (g) + ½ O2 (g) → 1H2O (l) ∆Hfo = -286,6 kJ/mol C(grafite) + O2(g) → 1CO2(g) ∆Hfo = -391,1 kJ/mol C(grafite) + 1/2O2(g) + 3H2(g)→ 1C2H5 OH(l) ∆Hfo = -277,5kJ/mol S(rômbico) + 2O2(g) + H2(g)→ 1H2SO4(l) ∆Hfo = -813kJ/mol H2 (g) + ½ O2 (g) → 1H2O (l) ∆Hfo = -68,3 Kcal/mol A entalpia de formação da água (H2O) é -286,6 kJ/mol, este valor corresponde à obtenção de 1 mol de H2O(l) a partir de substâncias no estado padrão. Atenção ! Muito cuidado para não associar de forma errada algumas reações com a entalpia de formação. Isso é muito comum em reações como estas: Cdiamante + O2(g) → CO2(g) ∆H = -395,4 kJ/mol A variação de entalpia dessa reação não é o calor de formação do CO2(g), por que o Cdiamante não é o estado padrão do carbono. H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) ∆H = -44,2 kcal/mol A variação de entalpia dessa reação não é o calor de formação do HCl(g), por que foram formados dois mols do produto. CaO(s) + H2O (l) → Ca(OH)2(aq) ∆H = -15,5 kcal/mol A variação de entalpia dessa reação não é o calor de formação do Ca(OH)2, por que os reagentes são substâncias compostas e o estado padrão do hidróxido de cálcio é sólido e não aquoso. A partir das entalpias de formação das substâncias que participam da reação, podemos calcular a variação de entalpia da reação utilizando-se o seguinte racicícinio: ∑∆Hfoprodutos = somatório das entalpias de formação dos produtos ∑∆Hforeagentes = somatório das entalpias de formação dos reagentes Exercício resolvido Qual é a variação de entalpia da seguinte reação? C12H22O11(s) + 12O2(g) → 12CO2(g) + 11H2O(l) ∆H = ? Dados: ∆Hfo C12H22O11(s) = – 2221 kJ.mol-1 ∆Hfo CO2(g) = – 394 kJ.mol-1 ∆Hfo H2O(l) = – 286 kJ.mol-1 Exercícios propostos 01 - (UEG GO) O álcool etílico combustível, mais popularmente conhecido como etanol, é uma fonte de energia limpa e renovável, proveniente de várias matérias-primas como beterraba, milho e cana-de- açúcar, sendo esta última o insumo agrícola mais utilizado na produção de etanol no Brasil. Ao contrário dos combustíveis fósseis, o etanol é uma fonte de energia natural e limpa, pois sua composição não contém poluentes que sejam prejudiciais à saúde e ao meio ambiente. Desde o momento em que brota no campo, a cana-de-açúcar passa a absorver parte do gás carbônico utilizado na produção e no consumo do etanol. A crescente fabricação brasileira de carros flex (movidos a gasolina e etanol), iniciada em 2003, foi o que permitiu o avanço da utilização do etanol no Brasil. Atualmente, 97,7% dos carros produzidos no país podem ser abastecidos com etanol ou gasolina, puros ou misturados em qualquer proporção. A equação química que representa o processo de combustão do etanol encontra-se mostrada a seguir. C2H6O(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(l) Sabendo-se que a entalpia de formação da H2O(l) é –286 kJ/mol; que a do CO2(g) é –393,5 kJ/mol e que a do C2H6O(l) é –277,6 kJ/mol, verifica-se que a energia liberada na combustão de 1,0 mol de etanol é: a)–1367,4 kJ/mol b)–401,9 kJ/mol c)+401,9 kJ/mol d)–348,6 kJ/mol e)+1367,4 kJ/mol 02 - (Unioeste PR) O óxido de magnésio é utilizado como matéria prima ou precursor na síntese de vários compostos de magnésio para aplicação química, industrial e farmacêutica. Quando se adiciona óxido de magnésio (MgO) à água, há uma liberação de calor devido à seguinte reação química: MgO + H2O Mg(OH)2 + X kcal/mol Sabendo-se que as entalpias de formação dos compostos envolvidos são a 1atm e 25 ºC (condições-padrão): H (MgO) = –152 kcal/mol; H (H2O) = –68 kcal/mol; H (Mg(OH)2) = –240 kcal/mol; Em relação à reação e o calor envolvido no processo, assinale a alternativa CORRETA. a)A reação é exotérmica e libera 20 kcal/mol. b)A reação é endotérmica e o valor de X é 40 kcal/mol. c)A reação é exotérmica e o valor de X é –40 kcal/mol. d)A reação é endotérmica e absorve 40 kcal/mol. e)O magnésio se reduz e libera 20 kcal/mol. 03 - (UFGD MS) Atualmente, a grande produção de lixo tornou-se um problema mundial, pois o tratamento inadequado pode acarretar sérios problemas na área da saúde pública, em virtude de facilitar o ressurgimento de diferentes epidemias a partir do contato humano com materiais contaminados. Visando a diminuir esse contato com o lixo, um dos métodos de tratamento pode ser o aterro sanitário. Os gases produzidos em um aterro sanitário podem ser reutilizados como fonte de energia (biogás), diminuindo assim o consumo de fontes de energias não renováveis. Sabendo que o metano é o principal componente do biogás e que sua reação de combustão é dada pela equação: CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l), na qual as entalpias de formação padrão para: CH4(g) = –17,9 kcal/mol CO2(g) = –94,1 kcal/mol e H2O(l) = –68,3 kcal/mol. Assinale a alternativa que corresponde à variação da entalpia )H( para a combustão completa de 1 mol de metano. a)–144,5 kcal b)–180,3 kcal c)+318,4 kcal d)–212,8 kcal e)–348,6 kcal 04 - (UDESC SC) A nitroglicerina - C3H5(NO3)3 – é um nitrato de alquila, descoberta em 1847 por Ascanio Sobrero (químico italiano, 1812-1888), que a obteve misturando glicerina, ácido nítrico e ácido sulfúrico. No estado puro e à temperatura ambiente, a nitroglicerina é um líquido muito explosivo e perigoso. Em 1867, Alfred Nobel (químico sueco, 1833-1896) realizou testes no sentido de melhorar a manipulação da nitroglicerina, misturando-a com materiais inertes, como sílica, pós cerâmicos, argila, gesso, carvão e terras diatomáceas. Esses materiais, agora moldáveis, viriam a se tornar um explosivo muito importante, conhecido como dinamite.A equação abaixo (não balanceada) representa a reação de decomposição da nitroglicerina: C3H5(NO3)3(l) N2(g) + O2(g) + CO2(g) + H2O(g) (não balanceada) Dados: Hf C3H5(NO3)3(l) = –364 kJ/mol; Hf CO2(g) = –393 kJ/mol; Hf H2O(g) = –242 kJ/mol De posse das informações, assinale a alternativa que representa a variação de entalpia da reação acima, em kJ por mol de nitroglicerina. a)–4263 b)–3725 c)–1420 d)–2830 e)–5690 05 - (FATEC SP) O benzeno sofre reação de combustão segundo a equação balanceada C6H6(l) + 2 15 O2(g) 6 CO2(g) + 3 H2O(l) A entalpia de combustão do benzeno pode ser determinada conhecendo-se os valores das entalpias de formação do gás carbônico, assim como da água e do benzeno líquidos.A tabela apresenta os valores de entalpia de formação de algumas substâncias nas condições padrão. A entalpia de combustão completa do benzeno, em kJ/mol, é a) –3 272 b)–3 172 c)–2 122 d)+2 364 e)+3 272 GABARITO: 1) Gab: A 2) Gab: A 3) Gab: D 4) Gab: E 5) Gab: A Entalpia de combustão É a variação de entalpia observada (calor liberado) na combustão completa de 1 mol de uma substância, considerando todos os participantes nos respectivos estados padrões. Lembre-se de que toda combustão libera calor e sempre envolve a reação de uma substância denominada combustível com o oxigênio, que é denominado comburente. 1 CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l) ∆H = - 212,8 Kcal/ mol O valor - 212,8 Kcal/mol é referente à combustão de 1 mol de metano CH4(g) em condições ambientes de 25°C e pressão de 1 atm. Atenção ! Uma importante aplicação para os calores de combustão é a análise dos combustíveis , considerando apenas o aspecto energético dos mesmos denominado de poder calorífico. Na escolha de ummelhor combustível, a capacidade calorífica não é o único fator que devemos analisar. Além do aspecto energético, é importante avaliar o impacto ambiental e o preço por grama de cada combustível. Eficiência enérgica ambiental No caso de combustíveis orgânicos, podemos avaliar qual combustível é menos poluente usando a eficiência energética ambiental (EEA). Quanto maior a EEA, maior é a energia liberada por mol de CO2(g), ou seja, mais eficiente e menos poluente é o combustível. Exercícios propostos 01 - (ENEM) Um dos problemas dos combustíveis que contêm carbono é que sua queima produz dióxido de carbono. Portanto, uma característica importante, ao se escolher um combustível, é analisar seu calor de combustão )H( oc , definido como a energia liberada na queima completa de um mol de combustível no estado padrão. O quadro seguinte relaciona algumas substâncias que contêm carbono e seu ocH . Neste contexto, qual dos combustíveis, quando queimado completamente, libera mais dióxido de carbono no ambiente pela mesma quantidade de energia produzida? a)Benzeno. b)Metano. c)Glicose. d)Octano. e)Etanol. 02 - (ENEM) No que tange à tecnologia de combustíveis alternativos, muitos especialistas em energia acreditam que os alcoóis vão crescer em importância em um futuro próximo. Realmente, alcoóis como metanol e etanol têm encontrado alguns nichos para uso doméstico como combustíveis há muitas décadas e, recentemente, vêm obtendo uma aceitação cada vez maior como aditivos, ou mesmo como substitutos para gasolina em veículos. Algumas das propriedades físicas desses combustíveis são mostradas no quadro seguinte. 1367,00,79 OH)CH(CH Etanol 726,00,79 OH)(CH Metanol (kJ/mol) Combustão deCalor (g/mL) C25 a Densidade Álcool 23 3 BAIRD, C. Química Ambiental. São Paulo. Artmed, 1995 (adaptado). Considere que, em pequenos volumes, o custo de produção de ambos os alcoóis seja o mesmo. Dessa forma, do ponto de vista econômico, é mais vantajoso utilizar a)metanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 22,7 kJ de energia por litro de combustível queimado. b)etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 29,7 kJ de energia por litro de combustível queimado. c)metanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 17,9 MJ de energia por litro de combustível queimado. d)etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 23,5 MJ de energia por litro de combustível queimado. e)etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 33,7 MJ de energia por litro de combustível queimado. 03 - (ENEM) Nas últimas décadas, o efeito estufa tem-se intensificado de maneira preocupante, sendo esse efeito muitas vezes atribuído à intensa liberação de CO2 durante a queima de combustíveis fósseis para geração de energia. O quadro traz as entalpias-padrão de combustão a 025HCº25 do metano, do butano e do octano. 5.471114HCoctano 2.87858HCbutano 89016CHmetano (kJ/mol) ΔH (g/mol) molar massa molecular fórmula composto 188 104 4 0 25 À medida que aumenta a consciência sobre os impactos ambientais relacionados ao uso da energia, cresce a importância de se criar políticas de incentivo ao uso de combustíveis mais eficientes. Nesse sentido, considerando-se que o metano, o butano e o octano sejam representativos do gás natural, do gás liquefeito de petróleo (GLP) e da gasolina, respectivamente, então, a partir dos dados fornecidos, é possível concluir que, do ponto de vista da quantidade de calor obtido por mol de CO2 gerado, a ordem crescente desses três combustíveis é a)gasolina, GLP e gás natural. b)gás natural, gasolina e GLP. c)gasolina, gás natural e GLP. d)gás natural, GLP e gasolina. e)GLP, gás natural e gasolina. 04- (ENEM) Por meio de reações químicas que envolvem carboidratos, lipídeos e proteínas, nossas células obtêm energia e produzem gás carbônico e água. A oxidação da glicose no organismo humano libera energia, conforme ilustra a equação química, sendo que aproximadamente 40% dela é disponibilizada para atividade muscular. C6H12O6 (s) + 6O2 (g) 6CO2 (g) + 6 H2O(l) 2800Hc kJ Considere as massas molares (em g mol–1): H = 1; C = 12; O = 16. LIMA, L. M.; FRAGA, C. A. M.; BARREIRO, E. J. Química na saúde. São Paulo: Sociedade Brasileira de Química, 2010 (adaptado). Na oxidação de 1,0 grama de glicose, a energia obtida para atividade muscular, em quilojoule, é mais próxima de a)6,2. b)15,6. c)70,0. d)622,2. e)1 120,0. 05 - (ENEM) Para comparar a eficiência de diferentes combustíveis, costuma-se determinar a quantidade de calor liberada na combustão por mol ou grama de combustível. O quadro mostra o valor de energia liberada na combustão completa de alguns combustíveis. As massas molares dos elementos H, C e O são iguais a 1 g/mol, 12 g/mol e 16 g/mol, respectivamente ATKINS, P. Princípios de química. Porto Alegre: Bookman, 2007 (adaptado). Qual combustível apresenta maior liberação de energia por grama? a)Hidrogênio. b)Etanol. c)Metano. d)Metanol. e)Octano. 06 - (ENEM) Glicólise é um processo que ocorre nas células, convertendo glicose em piruvato. Durante a prática de exercícios físicos que demandam grande quantidade de esforço, a glicose é completamente oxidada na presença de O2. Entretanto, em alguns casos, as células musculares podem sofrer um déficit de O2 e a glicose ser convertida em duas moléculas de ácido lático. As equações termoquímicas para a combustão da glicose e do ácido lático são, respectivamente, mostradas a seguir: C6H12O6 (s) + 6 O2 (g) 6 CO2 (g) + 6 H2O (l) Hc = –2 800 kJ CH3CH(OH)COOH (s) + 3 O2 (g) 3 CO2 (g) + 3 H2O (l) Hc = –1 344 kJ O processo anaeróbico é menos vantajoso energeticamente porque a)libera 112 kJ por mol de glicose. b)libera 467 kJ por mol de glicose. c)libera 2 688 kJ por mol de glicose. d)absorve 1 344 kJ por mol de glicose. e)absorve 2 800 kJ por mol de glicose. Gabarito 01 - Gab: C 02 - Gab: D 03 - Gab: A 04 - Gab: A 05 - Gab: A 06 - Gab: A Entalpia de ligação É a energia absorvida na quebra de 1 mol de uma ligação química, no estado gasoso, a 25 ºC e 1 atm. H─H(g) → H(g) + H(g) ∆Ho = 436kJ/ mol H─F(g) → H(g) + F(g) ∆Ho = 564,3kJ/ mol A energia absorvida na quebra de uma ligação é numericamente igual à energia liberada na sua formação. H(g) + H(g) → H─H(g) ∆Ho = - 436kJ/ mol H(g) + F(g) → H─F(g) ∆Ho = - 564,3kJ/ mol Os valores das energias de ligação dos participantes da reação também podem ser usados para calcular a variação de entalpia(∆H) de uma reação.Para se calcular a variação do calor (entalpia) da reação, através da energia de ligação, usa-se a quantidade de energia absorvida na quebra da ligação e a quantidade de energia liberada na formação de novas ligações, portanto: ∑ ligações rompidas > ∑ ligações formadas = reação endotérmica ∑ ligações rompidas < ∑ ligações formadas = reação exotérmica Como exemplo, vamos calcular a variação de entalpia da seguinte reação através das energias de ligação dos participantes: Execícios propostos 01 - (UESPI)Os clorofluorcarbono (CFCs) são usados extensivamente em aerosóis, ar-condicionado, refrigeradores e solventes de limpeza. Os dois principais tipos de CFCs são o triclorofluorcarbono (CFCl3) ou CFC-11 e diclorodifluormetano (CF2Cl2) ou CFC-12. O triclorofluorcarbono é usado em aerosóis, enquanto que o diclorodifluormetano é tipicamente usado em refrigeradores. Determine o H para a reação de formação do CF2Cl2: CH4(g) + 2Cl2(g) + 2F2(g) CF2Cl2(g) + 2HF(g) + 2HCl(g) Dados de energia de ligação em kJ/mol: C-H (413) Cl-Cl (239) F-F (154) C-F (485) C-Cl (339) H-F (565) H-Cl (427) a)– 234 kJ b)– 597 kJ c)– 1194 kJ d)– 2388 kJ e)– 3582 kJ02 - (UNIFEI MG) Considerando os dados de entalpia de ligação abaixo, o calor associado (kJ/mol) à reação: (g)(g) 4(g) 2(g) 4 HCl 4 CCl Cl 4 CH , à pressão constante, deverá ser : (C – H = 414 kJ/mol, H – Cl = 431 kJ/mol, Cl – Cl = 243 kJ/mol, C – Cl = 331 kJ/mol) a)+ 420 kJ/mol b)+ 105 kJ/mol c)– 105 kJ/mol d)– 420 kJ/mol 03 - (PUC SP) Dados: Entalpia de ligação H – H = 435 kJ/mol N – H = 390 kJ/mol A reação de síntese da amônia, processo industrial de grande relevância para a indústria de fertilizantes e de explosivos, é representada pela equação: N2(g) + 3H2(g) 2NH3 (g) kJH 90 A partir dos dados fornecidos, determina-se que a entalpia de ligação contida na molécula de N2 ( NN ) é igual a: a)645 kJ/mol b)0 kJ/mol c)645 kJ/mol d)945 kJ/mol e)1125 kJ/mol 04 - (UFTM MG) O fósforo branco e o fósforo vermelho são alótropos do elemento fósforo. O arranjo estrutural dessas moléculas é tetraédrico, com átomos de P em cada vértice. A energia de dissociação do fósforo branco, P4, é 1 260 kJ/mol. O valor médio previsto para a energia de ligação P-P no fósforo branco é, em kJ/mol, a)210. b)252. c)315. d)420. e)630. 05 - (UFPE) Utilize as energias de ligação da Tabela abaixo para calcular o valor absoluto do H de formação (em kJ/mol) do cloroetano a partir de eteno e do HCl. H2C=CH2(g) + H─Cl → H3C─CH2Cl(g) 431ClH609CC 413HC345CC 339ClC435HH mol/kJ /Energia Ligação mol/kJ /Energia Ligação 06 - (ENEM) O gás hidrogênio é considerado um ótimo combustível — o único produto da combustão desse gás é o vapor de água, como mostrado na equação química. 2H2 (g) + O2 (g) 2H2O (g) Um cilindro contém 1 kg de hidrogênio e todo esse gás foi queimado. Nessa reação, são rompidas e formadas ligações químicas que envolvem as energias listadas no quadro. Massas molares mol g : H2 = 2; O2 = 32; H2O = 18. Qual é a variação da entalpia, em quilojoule, da reação de combustão do hidrogênio contido no cilindro? a) –242 000 b) –121 000 c) –2 500 d) +110 500 e) +234 000 Gabarito 01 - Gab: C 02 - Gab: D 03 - Gab: D 04 - Gab: A 05 - Gab: -57kJ/mol 06 - Gab: B Entalpia ou calor de neutralização É a variação de entalpia observada(calor liberado) na reação entre 1 mol de íons 𝑯(𝒂𝒒) proveniente de um ácido com 1 mol de íons 𝑶𝑯(𝒂𝒒) proveniente de uma base, considerando-se todas as substâncias diluidas, a 25oC e 1 atm.Quando a neutralização envolve um ácido forte e uma base forte a variação de entalpia é praticamente constante e igual a -58k/J/mol𝑯(𝒂𝒒) ou 13,8 kcal/mol𝑯(𝒂𝒒). HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) H = -13,8 kcal 𝑯(𝒂𝒒) + 𝑶𝑯(𝒂𝒒) → H2O(l) H = -13,8 kcal H2SO4(aq) + 2KOH(aq) → K2SO4(aq) + 2H2O(l) H = 2(-13,8 kcal) = -27,6 kcal 𝟐𝑯(𝒂𝒒) + 𝟐𝑶𝑯(𝒂𝒒) → 2H2O(l) H = 2(-13,8 kcal) = -27,6 kcal Esse valor constante de calor liberado por mol de 𝑯(𝒂𝒒) neutralizado é explicado pelo fato dos ácidos fortes estarem completamente ionizados em uma solução aquosa e as bases fortes estarem completamente dissociadas .Se um dos reagentes for fraco , ou se ambos o forem , o calor liberado será menor que 58kJ. H2S(aq) + 2NaOH(aq) → Na2S(aq) + H2O(l) H = -16kJ/mol𝑯(𝒂𝒒) Eletrólitos fracos não estão totalmente ionizados em uma solução aquosa e umaparte da energia que seria liberada é gasta no processo de ionização do ácido ou dissociação da base. Lei de Hess Em 1 840, o químico Germain H. Hess descobriu que a variação de entalpia de um determinado processo que se passa em uma sequência de etapas dependia somente do estado inicial dos reagentes e do estado final dos produtos. Portanto, se uma reação química ocorre em uma só etapa ou em várias etapas, a soma das variações de entalpia de cada etapa é igual à variação de entalpia da reação feita em uma só etapa. Isso é uma consequência do fato de a variação de entalpia ser uma função de estado. “A lei de Hess afirma que a variação de entalpia de um processo físico ou químico pode ser obtida por meio da soma algébrica das variações de entalpia de cada etapa em que o processo possa ser dividido” Essa lei permite trabalhar as equações termoquímicas como se fossem equações matemáticas: podemos multiplicar ou dividir uma equação termoquímica por um número ou adicionar ou subtrair uma série de equações termoquímicas para obtermos a variação de entalpia de uma determinada reação. A lei de Hess é muito útil no cálculo de variações de entalpia que são difíceis de serem medidas diretamente no laboratório. Exemplo: Calcule o ∆H da reação: C3H8 (g) + 5 O2 (g) → 3CO2 (g) + 4 H2O (l) ∆H = ? Dadas as equações abaixo: C (s) + O2 (g) → CO2 (g) ∆H = – 94 kcal H2 (g) + 1/2 O2 (g) → H2O (l) ∆H = – 68 kcal 3C (s) + 4 H2 (g) → C3H8 (g) ∆H = – 33,8 kcal Exercícios propostos 01 - (Unimontes MG) O esquema a seguir ilustra a formação do gás metano (CH4) através da combinação direta dos elementos, nos seus estados normais, e combinação dos gases monoatômicos dos elementos. a) ooo 214 b) ooo 213 c) oooo 3214 d) oo 43 02 - (UDESC SC) Dados os calores de reação nas condições padrões para as reações químicas abaixo: H2(g) + 1/2O2(g) H2O(ℓ) ΔHº = – 68,3 kcal C(s) + O2(g) CO2(g) ΔHº = – 94,0 kcal C2H2(s) + 5/2O2(g) 2CO2(g) + H2O(ℓ) ΔHº = – 310,6 kcal Pode-se afirmar que a entalpia padrão do acetileno, em kcal/mol, é: a)–310,6 b)–222,5 c)–54,3 d)+54,3 e)+222,5 03 - (UFRR) Um estudante de química chegou ao Laboratório e observou escrito no quadro duas reações de combustão a seguir: I) Cgrafita + O2(g) CO2(g) mol/kcal1,94 II) Cdiamante + O2(g) CO2(g) mol/kcal5,94 Logo após chegou o monitor de química e perguntou para ele quantos kcal/mol seriam necessários para transformar grafita em diamante?Observe as alternativas abaixo e assinale a verdadeira. a)-188,6 kcal/mol b)- 0,4 kcal/mol c)+ 0,4 kcal/mol d)+ 188,6 kcal/mol e)+ 4 kcal/mol 04 - (UDESC SC) A reação termite ou termita é uma reação aluminotérmica em que o metal alumínio é oxidado pelo óxido de ferro III, Fe2O3, liberando uma grande quantidade de calor. Em poucos segundos, a reação produz ferro fundido. Dadas as equações: 2Aℓ(s) + 2 3 O2(g) Aℓ2O3(s) H = –400 kcal mol–1 2Fe(s) + 2 3 O2(g) Fe2O3(s) H = –200 kcal mol–1 Determine a quantidade de calor liberada na reação a seguir: Fe2O3(s) + 2Aℓ(s) Aℓ2O3(s) + 2Fe(s) a)+ 400 kcal b)+ 200 kcal c)–400 kcal d)–200 kcal e)–100 kcal 05 - (UNISA) Com o objetivo de solucionar o problema da grande demanda de energia proveniente de fontes energéticas não-renováveis, uma das alternativas propostas é o uso da biomassa, matéria orgânica que quando fermenta, produz biogás, cujo principal componente é o metano, utilizado em usinas termelétricas, gerando eletricidade, a partir da energia térmica liberada na sua combustão.O calor envolvido, em kJ, na combustão de 256 g do principal componente do biogás é, aproximadamente, Dados: kJ/mol 393,5– H (g) CO (g)O (graf) C kJ/mol 242,0– H (g) OH O(g) (g)H kJ/mol 74,4– H (g) CH (g)2H (graf) C 22 22 1 2 42 a)–801,0. b)+1.606,0. c)–6.425,0. d)+8.120,0. e)–13.010,0. 06 - (ENEM) O benzeno, um importante solvente para a indústria química, é obtido industrialmente pela destilação do petróleo. Contudo, também pode ser sintetizado pela trimerização do acetileno catalisada por ferro metálico sob altas temperaturas, conforme a equação química: 3 C2H2 (g) C6H6 (l) A energia envolvida nesse processo pode ser calculada indiretamente pelavariação de entalpia das reações de combustão das substâncias participantes, nas mesmas condições experimentais: I.C2H2 (g) + 2 5 O2 (g) 2 CO2 (g) + H2O (l) 310Hoc kcal/mol II.C6H6 (l) + 2 15 O2 (g) 6 CO2 (g) + 3 H2O (l) 780Hoc kcal/mol A variação de entalpia do processo de trimerização, em kcal, para a formação de um mol de benzeno é mais próxima de a)–1 090. b)–150. c)–50. d)+157. e)+470. 07 - (ENEM) O ferro é encontrado na natureza na forma de seus minérios, tais como a hematita ( -Fe2O3), a magnetita (Fe3O4) e a wustita (FeO). Na siderurgia, o ferro-gusa é obtido pela fusão de minérios de ferro em altos fornos em condições adequadas. Uma das etapas nesse processo é a formação de monóxido de carbono. O CO (gasoso) é utilizado para reduzir o FeO (sólido), conforme a equação química: FeO (s) + CO (g) Fe (s) + CO2 (g) Considere as seguintes equações termoquímicas: Fe2O3 (s) + 3 CO (g) 2 Fe (s) + 3 CO2 (g) = –25 kJ/mol de Fe2O3 3 FeO (s) + CO2 (g) Fe3O4 (s) + CO (g) = –36 kJ/mol de CO2 2 Fe3O4 (s) + CO2 (g) 3 Fe2O3 (s) + CO (g) = +47 kJ/mol de CO2 O valor mais próximo de , em kJ/mol de FeO, para a reação indicada do FeO (sólido) com o CO (gasoso) é a)–14. b)–17. c)–50. d)–64. e)–100. 08 - (UFMS) Calcule a entalpia, H , em kcal/mol, da reação: , O CCO 2(g)sólido grafite2(g) nas condições ambientes (25ºC e 1 atm), sabendo-se que: I. )(2)g(2)g(2)g(62 OH 3CO 2O 2/7HC mol/kcal7,372ºH II. )g(62)g(2sólido grafite HCH 3C 2 mol/kcal2,20ºH III. )(2)g(2)g(2 OHO 2/1H mol/kcal3,68ºH 09- (PUC MG) Dadas as seguintes equações termoquímicas, a 25ºC e 1 atm: I- C2H2(g) + 5/2 O2(g) 2CO2(g) + H2O(l) H1 = – 1301,0 kJ/mol II- C2H6(g) + 7/2 O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(l) H2 = – 1560,0 kJ/mol III- H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l) H3 = –286,0 kJ/mol Assinale a variação de entalpia (H), em kJ, para a reação: C2H2(g) + 2 H2(g) C2H6(g) a) – 313,0 b) – 27,0 c) + 313,0 d) + 27,0 10 - (Unimontes MG) O carvão pode ser usado para a obtenção de outros combustíveis como o gás metano. As reações que ocorrem são representadas abaixo pelas respectivas equações termoquímicas: kJ 3,131H )g(H)g(CO)g(OH)s(C o22 kJ 2,41H )g(H)g(CO)g(OH)g(CO o222 kJ 8,74H )g(CH)g(H2)s(C o42 Baseando-se nas equações fornecidas, a variação de entalpia padrão )H( o da reação representada pela equação )g(CO)g(CH)g(OH2)s(C2 242 é a) +15,3 kJ. b) +90,1 kJ. c) 56,5 kJ. d) +247,3 kJ. Gabarito 01 - Gab: C 02 - Gab: D 03 - Gab: C 04 - Gab: D 05 - Gab: E 06 - Gab: B 07- Gab: B 08 - Gab: 94kcal/mol 09- Gab: A 10 - Gab: A
Compartilhar