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Universidade Federal de Campina Grande Disciplina: Química Geral Professor: Brandão Curso: Engenharia Elétrica Aluno: Pedro Henrique de Almeida Galvão Matrícula: 119210684 Lista do 5° estágio 19.17 a. Falso. A variação de entalpia (calor de reação) não tem nenhuma relação direta com a espontaneidade. b. Falso. A velocidade de uma reacção não tem nada a ver com a espontaneidade (termodinâmica) de uma reação. c. Falso. A entropia pode aumentar ou diminuir durante uma reação espontânea. d. Verdade. A entropia do sistema além de seu entorno sempre aumenta durante uma mudança espontânea. e. Falso. A energia pode aumentar ou diminuir durante uma reação espontânea. 19.25 Os valores de q e w são -82 J e 29 J, respectivamente. ΔU = q + w = (-82 J) + 29 J = -53 J 19.29 ΔH = 1.20 mol x 29.6kJ / 1mol = 35.52 kJ = 3.552 x 104 J ΔS = ΔH / T = 3.5524 x 104J / 334.4K = 106.2 = 106 J/K 19.35 2CH3OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔHf°: 2 x (-238.7) 0 2 x (-393.5) 4 x (-285.8) kJ S°: 2 x 126.8 3 x 205.0 2 x 213.7 4 x 69.95 J/K Calculando o ΔH° e ΔS°: ΔH° = ΣnΔHf°(products) - ΣmΔHf°(reactants) = [2 x (-393.5) + 4 x (-285.8) - 2 x (-238.7)] kJ = -1452.8 kJ ΔS° = ΣnS°(products) - ΣmS°(reactants) = [(2 x 213.7 + 4 x 69.95) - (2 x 126.8 + 3 x 205.0)] J/K = -161.40 = -161.4 J/K 19.43 a. CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) ΔGf°: -50.80 0 -394.4 2 x (-228.6) kJ ΔG° = ΣnΔGf°(products) - ΣmΔGf°(reactants) = [(-394.4) + 2(-228.6) - (-50.80)] kJ = -800.8 kJ b. CaCO3(s) + 2H+(aq) → Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g) ΔGf°: -1128.8 0 -553.5 -237.1 -394.4 kJ ΔG° = ΣnΔGf°(products) - ΣmΔGf°(reactants) = [(-553.5) + (-237.1) + (-394.4) - (-1128.8)] kJ = -56.2 kJ 19.49 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ΔGf°: 0 0 2 x (-237.1) kJ ΔG° = [2(-237.1) - 0] kJ = -474.2 kJ 19.53 19.57 ΔG° = [(-50.80) + (-228.6) - (-137.2)] kJ = -142.20 kJ 19.39 Eletroquímica 20.21 O Zn é um eléctrodo de sacrifício que mantém o casco de sofrer oxidação pelos íons dissolvidos na água do mar. Zn funciona porque ele é mais facilmente oxidado do que Fe. 20.29 a. C2O 2- → 2CO2 + 2e-4 Cr2O 2- + 14H+ + 6e- → 2Cr3+ + 7H2O7 Cr2O 2- + 3C2O 2- + 14H+ → 2Cr3+ + 6CO2 + 7H2O7 4 b. Cu → Cu2+ + 2e- NO - + 4H+ + 3e- → NO + 2H O3 2 3Cu + 2NO - + 8H+ → 3Cu2+ + 2NO + 4H O3 2 c. HNO2 + H2O → NO - + 3H+ + 2e- MnO2 + 4H+ + 2e- → Mn2+ + 2H2O3 MnO2 + HNO2 + H+ → Mn2+ + NO - + H2O3 d. Mn2+ + 4H2O → MnO - + 8H+ + 5e- PbO2 + SO 2- + 4H+ + 2e- → PbSO4 + 2H2O4 4 5PbO2 + 2Mn2+ + 5SO 2- + 4H+ → 5PbSO4 + 2MnO - + 2H2O4 4 e. HNO2 + H2O → NO - + 3H+ + 2e- Cr2O 2- + 14H+ + 6e- → 2Cr3+ + 7H2O3 7 3HNO2 + Cr2O72- + 5H+ → 2Cr3+ + 3NO3- + 4H2O 19.61 a. Mn2+ + 2H2O → MnO2 + 4H+ + 2e- (oxidation) H2O2 + 2H+ + 2e- → 2H2O (reduction) Mn2+ + H2O2 → MnO2 + 2H+ Mn2+ + H2O2 + 2OH- → MnO2 + 2H2O b. NO - + H O → NO - + 2H+ + 2e- (oxidation) MnO - + 4H+ + 3e- → MnO + 2H O (reduction)2 2 3 4 2 2 2MnO - + 3NO - + 2H+ → 2MnO + 3NO - + H O4 2 2 3 2 2MnO - + 3NO - + H O → 2MnO + 3NO - + 2OH-4 2 2 2 3 c. Mn2+ + 2H2O → MnO2 + 4H+ + 2e- (oxidation) ClO - + 2H+ + e- → ClO + H O (reduction)3 2 2 Mn2+ + 2ClO - → MnO + 2ClO3 2 2 d. NO2 + H2O → NO - + 2H+ + e- (oxidation) MnO - + 4H+ + 3e- → MnO + 2H O (reduction)3 4 2 2 MnO - + 3NO + H O → MnO + 3NO - + 2H+4 2 2 2 3 MnO - + 3NO + 2OH- → MnO + 3NO - + H O4 2 2 3 2 e. Cl2 + 6H2O → 2ClO - + 12H+ + 10e- (oxidation) Cl2 + 2e- → 2Cl- (reduction)3 3Cl2 + 3H2O → 5Cl- + ClO - + 6H+3 3Cl2 + 6OH- → 5Cl- + ClO - + 3H2O3 20.37 20.31 20.43 Por causa de seu menos negativo E°, Pb2+ é reduzido no cátodo e é escrito da direita; Ni (s) é oxidado no ânodo e é gravada em primeiro lugar, à esquerda, na notação célula. A notação é Ni(s)|Ni2+(aq)||Pb2+(aq)|Pb(s) 20.45 Por causa de seu menos negativo E°, H+ é reduzido no cátodo e é escrito da direita; Ni (s) é oxidado no ânodo e é gravada em primeiro lugar, à esquerda, na notação célula. A notação é Ni(s)|Ni2+(1 M)||H+(1 M)|H2(g)|Pt. 20.51 20.57 Zn2+(aq) + 2e- → Zn(s) -0.76 V Fe2+(aq) + 2e- → Fe(s) -0.41 V Cu2+(aq) + e- → Cu+(aq) 0.16 V 20.67 20.39 20.81 20.85 a. Cátodo Ca2+(l) + 2e- → Ca(l). Ânodo S2-(l) → S(l) + 2e-. b. Cátodo Cs+(l) + e- → Cs(l). Ânodo 4OH-(l) → O2(g) + 2H2O(g) + 4e-. 20.87 Cátodo Na+(aq) + e- → Na(s) E° = -2.71 V 2H2O(l) + 2e- → H2(g) + 2OH-(aq) E° = -0.83 V 20.79 Ânodo 2H2O(l) → O2(g) + 4H+(aq) + 4e- E° = -1.23 V 2SO42-(aq) → S2O42-(aq) + 2e- E° = -2.01 V Meias-reações 2H2O(l) → O2(g) + 4H+(aq) + 4e- E° = -1.23 V 4H2O(l) + 4e- → 2H2(g) + 4OH-(aq) E° = -0.83 V Equação geral: 2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g) b. Cátodo K+(aq) + e- → K(s) E° = -2.92 V 2H2O(l) + 2e- → H2(g) + 2OH-(aq) E° = -0.83 V Ânodo 2H2O(l) → O2(g) + 4H+(aq) + 4e- E° = -1.23 V 2Br-(aq) → Br2(l) + 2e- E° = -1.07 V Meias-reações 2Br-(aq) → Br2(l) + 2e- E° = -1.07 V 2H2O(l) + 2e- → H2(g) + 2OH-(aq) E° = -0.83 V Equação geral: 2Br-(aq) + 2H2O(l) → Br2(l) + H2(g) + 2OH- Química orgânica 24.17 Desde carbono teria mais de quatro ligações, neste caso, CH5 seria uma violação da regra do octeto. 24.19 a. As fórmulas moleculares são: trimetilamina, C3H9N; acetaldeído, C2H4O; 2-propanol, C3H8O; e ácido acético, C2H4O2. b. As fórmulas estruturais são condensadas: trimetilamina acetaldeído 2-propanol Ácido acético As moléculas aumentam regularmente em peso molecular. Portanto, você espera que suas forças intermoleculares e, portanto, seus pontos de fusão, a aumentar. 24.23 A fórmula estrutural condensada é CH3CH2CH2CH3. 24.27 a. C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O 24.21 C2H6 + Cl2 → C2H5Cl + HCl 24.33 cadeia mais longa 2,3,4-trimetilpentano cadeia mais longa 2,2,6,6-tetrametilheptano maior cadeia de 4 etiloctano maior cadeia 3,4-dimetiloctano 24.29 24.41 Os dois isómeros são cis-2-penteno e trans-2-penteno. 24.47 24.49 a. 1-pentanol b. 2-pentanol c. 2-propil-1-pentanol d. 6-metil-4-octanol 24.55 a. butanona b. butanal c. 4,4-dimethylpentanal d. 3-metil-2-pentanona 24.57 a. 3-metilbutanóico b. trans-5-metil-2-hexeno c. 2,5-dimetil-4-heptanona d. 4-metil-2-pentino
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