PROVA DE QUÍMICA – 2o TRIMESTRE DE 2014 PROF. MARCOS MIRANDA NOME __________________________________________________ No________ 2a SÉRIE ______ A compreensão do enunciado faz parte da questão. Não faça perguntas ao examinador. A prova deve ser feita com caneta azul ou preta. É terminantemente proibido o uso de corretor. Respostas com corretor serão anuladas. Esta prova tem SETE questões dissertativas em QUATRO páginas. ESCREVA SEU NOME EM TODAS AS FOLHAS DA PROVA. 1. (Unesp) A entalpia da reação (I) não pode ser medida diretamente em um calorímetro porque a reação de carbono com excesso de oxigênio produz uma mistura de monóxido de carbono e dióxido de carbono gasosos. As entalpias das reações (II) e (III), a 20 °C e 1 atmosfera, estão indicadas nas equações termoquímicas a seguir: I. 2C(s) + O2(g) II. C(s) + O2(g) III. 2CO(g) + O2(g) 2CO (g) CO2 (g) ∆H=-394 kJ.mol-1 2CO2 (g) ∆H=-283 kJ.mol-1 a) Calcular a entalpia da reação (I) nas mesmas condições. b) Considerando o calor envolvido, classificar as reações (I), (II) e (III). 2. (Uerj 2014) O trióxido de diarsênio (As2O3) é um sólido venenoso obtido pela reação do arsênio (As) com o gás oxigênio. Sua entalpia padrão de formação é igual a – 660 kJ.mol-1. Escreva a equação química completa e balanceada da obtenção do trióxido de diarsênio. Em seguida, calcule a quantidade de energia, em quilojoules, liberada na formação desse sólido a partir da oxidação de 1,5 kg de arsênio. Dado: massa molar do arsênio = 75 g/mol _________________________________________________________________________________ RASCUNHO 1 3. (Unicamp 2014) Explosão e incêndio se combinaram no terminal marítimo de São Francisco do Sul, em Santa Catarina, espalhando muita fumaça pela cidade e pela região. O incidente ocorreu com uma carga de fertilizante em que se estima tenham sido decompostas 10 mil toneladas de nitrato de amônio. A fumaça branca que foi eliminada durante 4 dias era de composição complexa, mas apresentava principalmente os produtos da decomposição térmica do nitrato de amônio: monóxido de dinitrogênio e água. Em abril de 2013, um acidente semelhante ocorreu em West, Estados Unidos da América, envolvendo a mesma substância. Infelizmente, naquele caso, houve uma explosão, ocasionando a morte de muitas pessoas. a) Com base nessas informações, escreva a equação química da decomposição térmica que ocorreu com o nitrato de amônio. b) Dado que os valores das energias padrão de formação em kJ mol -1 das substâncias envolvidas são nitrato de amônio (-366), monóxido de dinitrogênio (82) e água (-242), o processo de decomposição ocorrido no incidente é endotérmico ou exotérmico? Justifique sua resposta considerando a decomposição em condições padrão. 4. (Ufsc 2010) O butano (C4H10) é um gás incolor, inodoro e inflamável, derivado do petróleo, utilizado como gás de cozinha. a) Escreva a equação da reação de combustão de um mol de butano devidamente balanceada. b) A partir das equações termoquímicas mostradas a seguir, determine o valor numérico do ΔH de combustão do butano em kJ/mol. I. C(grafite) + O2(g) CO2(g) II. H2(g) + ½O2(g) H2O(ℓ) III. 4C(grafite) + 5H2(g) C4H10(g) ΔH= - 395 kJ/mol ΔH = - 286 kJ/mol ΔH = - 126 kJ/mol _________________________________________________________________________________ RASCUNHO 2 NOME __________________________________________________ No________ 2a SÉRIE ______ 5. (Uerj) No metabolismo das proteínas dos mamíferos, a ureia, representada pela fórmula (NH 2)2CO, é o principal produto nitrogenado excretado pela urina. O teor de ureia na urina pode ser determinado por um método baseado na hidrólise da ureia, que forma amônia e dióxido de carbono. Ao lado são apresentadas as energias das ligações envolvidas nessa reação de hidrólise. Dada a equação não-balanceada que descreve o processo, determine a variação de entalpia correspondente a sua hidrólise, em kJ.mol-1. 6. (Unesp 1990) 1298kJ/mol. ligação N-H N-C C=O O-H energia de ligação (kj.mol-1) 390 305 800 460 O calor liberado na combustão completa do acetileno (C 2H2) gasoso, a 25°C, é de - Determinar a entalpia de formação do acetileno. São fornecidos os seguintes dados a 25°C: entalpia de formação de CO2 gasoso=-393kJ/mol entalpia de formação de H 2O líquida=-285kJ/mol. _________________________________________________________________________________ RASCUNHO 3 7. (Unicamp) As variações de entalpia (ΔH) do oxigênio, do estanho e dos seus óxidos, a 298K e 1 bar, estão representadas no diagrama: Assim, a formação do SnO (s), a partir dos elementos, corresponde a uma variação de entalpia de -286 kJ/mol. a) Calcule a variação de entalpia (ΔH1) correspondente à decomposição do SnO2 (s) nos respectivos elementos, a 298 K e 1 bar. b) Escreva a equação química e calcule a respectiva variação de entalpia (ΔH2) da reação entre o óxido de estanho II (SnO) e o oxigênio, produzindo o óxido de estanho IV (SnO 2). _________________________________________________________________________________ RASCUNHO 4