Professor • Thé Aluno (a): _____________________________________ 06. Aula 24 01. (UFMG) Calcule a energia liberada na queima metabólica de glicose: C 6 H 12 O 6 (aq) + 6O 2 (g) → 6CO 2 (aq) + 6H 2 O (l) Use os valeres das energias (em kJ/mol) das seguintes reações: C6(s) + 6H 2 (g) +3O 2 (g) → C 6 H 12 O 6 (aq) ∆H = -1263 C(s) + O 2 (g) → CO 2 (aq) ∆H = -413 1 H 2 (g) + O 2 (g) → H 2 O(l) ∆H= -286. 2 02. São dadas as equações termoquímicas: I. C (grafite) + O2 (g) → CO2 (g) II. III. CH4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2 O (l) Calcule o valor do ∆H da reação: IV. C (grafite) + 2H 2 (g) → CH 4 (g) 03. 05. 07. ∆H 3 = -212kcal b) (ESAN - SP) São dadas as equações termoquímicas: I. 2P(s) + 3 CI 2 (g) → 2 PCI 3 (l) ∆Hº = - 636 kJ II. PCI 3 (l) + CI 2 (g) → PCI 5 (s) ∆Hº = - 138 kJ A entalpia de combustão do álcool etílico é igual a -1351 kJ/mol e a do ácido acético é igual a –874 kJ/mol. Assim sendo, a entalpia da transformação de 1 mol de álcool etílico em ácido acético por oxidação é igual a a) -2225 kJ. b) -477 kJ. c) +477 kJ. d) +2225 kJ. H3C COOH + 2O2 → 2CO2 + 2H2O; H3C CH2OH + O2 → H3CCOOH + H2O www.cursosimbios.com.br Calcule a entalpia de reação de oxidação do óxido ferroso a óxido férrico. Calcule a entalpia de reação se 80g de óxido férrico são produzidos. Massa molar do Fe 2 O 3 = 160g/mol 08. (UFF) Quando o benzeno queima na presença de excesso de oxigênio, a quantidade de calor transferida à pressão constante está associada à reação: 15 C 6 H 6 (l) + O 2 (g) → 6 CO 2 (g) + 3 H 2 O(l) 2 O calor transferido nesta reação é denominado calor de combustão. Informação : H3C CH2OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O; (UFGO) São dadas as seguintes equações termoquímicas a 25ºC e 1 atm. 1 Fe (s) + O 2 (g) → Fe O (s) ∆H = - 64 kcal/mol 2 3 Fe 2 O 3 → 2 Fe (s) + O 2 (g) ∆H = +267,0 kcal/mol 2 1 2FeO (s) + O 2 (g) → Fe 2 O 3 (s) 2 a) ∆H = ? Considere as reações: I. 6C (grafite) + 3H 2 (g) → C 6H 6 (l) ∆H = 49,0 kJ II. C (grafite) + O 2 (g) → CO 2 (g) ∆H = –393,5 kJ 1 III. H 2 (g) + O 2 (g) → H 2 O (l) ∆H = –285,8 kJ 2 O calor de combustão do benzeno. em kJ, será: a) 3267,4 b) 2695,8 c) –1544,9 d) –3267,4 e) –2695,8 ∆H = - Volume molar de gás nas condições normais de temperatura e 3 pressão = 22,4 dm . ∆H 2 = -68,3 kcal O calor de formação de 1 mol de PCI 5 (s) a partir de P (s) e CI 2 (g) é igual a: a) + 387 kJ b) – 456 kJ c) – 498 kJ d) – 774 kJ e) – 912 kJ 04. O gás natural é formado principalmente de metano. A pressão constante, qual o calor desprendido na combustão de 1000 dm3 desse gás, medido nas condições normais de temperatura e pressão? CH 4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2 O (g) 890kJ/mol ∆H l = -94,1 kcal 1 H2 (g) + O 2 (g) → H 2 O (l) 2 04 22/02/2013 Química (FATEC - SP) Um composto A sofreu as transformações esquematizadas a seguir: Considerando-se como ∆H a variação de entalpia, pode-se afirmar que: a) ∆H 3 = ∆H 6 b) ∆H 1 + ∆H 5 = ∆H 2 c) ∆H 2 + ∆H 6 = ∆H 5 d) ∆H 1 + ∆H 4 = 0 e) ∆H 1 = ∆H 4 + ∆H 2 09. (PUC-SP) A partir dos seguintes calores de formação (a 25°C e 1 atm): Acetileno, C 2 H 2 (g) Gás carbônico, CO 2 (g) Vapor d'agua, H 2 O (g) + 54,2 kcal – 94,1 kcal – 57,8 kcal Pedem-se: a) A equação da reação de combustão total do acetileno. b) A quantidade de calor liberada pela combustão de 13 g de acetileno. Massa molar (g/mol) C 2 H 2 = 26 1 10. Sejam dadas as seguintes equações termoquímicas (25ºC, 1 atm): C (grafite) + O 2(g) → CO 2(g) ∆H 1 = -393,5KJ/mol C (diamante) + O 2(g) → CO 2(g) ∆H 2 = -395,4KJ/mol Com base nessas equações, todas as afirmativas estão corretas, EXCETO: a) A formação do CO 2(l) é um processo exotérmico; b) A equação II libera maior quantidade de energia, pois o carbono diamante é mais estável que o carbono grafite; c) A combustão do carbono é um processo exotérmico; d) A variação de entalpia necessária para converter 1,0 mol de grafite em diamante é igual a +1,9 kJ; e) A reação de transformação de grafite em diamante é endotérmica. 11. a) b) 14. calule o valor de ∆Hº para a formação do gás d’água (I), e classifique a reação termo quimicamente. represente as estruturas de Lewis para os agentes oxidante e redutor da reação (I), somente os que constituem substâncias químicas compostas. Entre as formas alotrópicas de um mesmo elemento, há aquela mais estável e, portanto, menos energética, e também a menos estável, ou mais energética. O gráfico, de escala arbitrária, representa as entalpias (∆H) do diamante e grafite sólidos, e do CO 2 e O 2 gasosos. A sintese da uréia pode ser representada pelas seguintes equações a seguir em que as variações de entalpia são expressas em Kcal/mol. CO 2 + 2 NH 3 → NH 4 CO 2 NH 2 ∆H=-3.7×104 (carbonato de amônio) NH 4 CO 2 NH 2 → NH 2 CONH 2 +H 2 O (uréia) Formatado: Português (Brasil) Formatado: Português (Brasil) Formatado: Português (Brasil) ∆H=+104 Formatado: Português (Brasil) Formatado: Português (Brasil) Qual a quantidade de energia envolvida na produção de 1 mol de uréia a partir de CO 2 a) -37.000 Kcal. b) +10.000 kcal c) -27.000 kcal d) +47.000 kcal 12. O carbeto de tungstênio, WC, é uma substância muito dura e, por esta razão, é utilizada na fabricação de vários tipos de ferramentas. A variação de entalpia da reação de formação do carbeto de tungstênio a partir dos elementos Cgrafite e W(s) é difícil de ser medida diretamente, pois a reação ocorre a 1400 ºC. No entanto, pode-se medir com facilidade os calores de combustão dos elementos Cgrafite, W(s) e do carboneto de tungstênio W(s): 2 W(s) + 3 O2(g) → 2 WO3(s) ∆H = – 1680,6 kJ Cgrafite + O2(g) → CO2(g) ∆H = – 393,5 kJ 2 WC(s) + 5 O2(g) → 2 CO2(g) + 2 WO3(s) ∆H = –2391,6 kJ Formatado: Português (Brasil) Formatado: Português (Brasil) Formatado: Português (Brasil) Formatado: Português (Brasil) a) b) 15. O cloreto de alumínio pode ser produzido a partir de alumínio metálico e gás cloro. A entalpia de reação de formação de 1 mol de AlCl 3 , calculada a partir das equações termoquímicas dadas, é em kJ, 2Al (s) + 6HCl (aq) → 2 AlCl 3(aq) + 3H 2(g) ∆Hº = 1.049 kJ HCl (g) → HCl (aq) ∆Hº = -75 kJ H 2(g) + Cl 2(g) → 2HCl (g) ∆Hº = -185 kJ AlCl 3(s) → AlCl 3(aq) ∆Hº = -323 kJ 01. ∆H = -2931 kJ 1) 6C + 6H 2 + 3O 2 → C6H 12 O6 ∆H = -4263 (i) = +1263 2) C + O 2 → CO 2 ∆H = -413 (x6) = -2478 1 3) H2 + O2 → H2O ∆H = -286 (x6) = -1716 2 Fazendo as alterações convenientes e somando as reações: 1) C6H12O6 → 6C + 6H2 + 3O2 ∆H = + 1263 2) 6C + 6O2 → 6CO2 ∆H = − 2478 + 3) 6H2 + 3O2 → 6H2O ∆H = − 1716 ___________________________________________ Pode-se, então, calcular o valor da entalpia da reação abaixo e concluir se a mesma é endotérmica ou exotérmica: W(s) + Cgrafite → WC(s) ∆H = ? A qual alternativa correspondem o valor de ∆H e o tipo de reação? Classificação da reação ∆Hreação a) – 878,3 kJ Exotérmica – 317,5 kJ Exotérmica – 38,0 kJ Exotérmica + 38,5 kJ Endotérmica + 317,5 kJ Endotérmica 13. (UFC-CE) o gás de agua , uma mistura importante constituída de CO e H2 , utilizada na indústria , é preparado fazendo-se passar um fluxo de água gasosa sobre o carvão , a 1.000°C. (I) C (s) + H 2 O (g) → CO (g) + H 2(g) Dadas as seguintes informações: (II) C (s) + O 2(g) → CO 2(g) (III) 2H 2(g) + O 2(g) → 2H 2 O (g) (IV) 2CO (g) + O 2(g) → 2 CO 2(g) www.cursosimbios.com.br ∆H = -395.5 ∆H= -483.6 ∆H = -566.0 Sabendo-se que os valores de ∆H 1 e ∆H 2 são iguais a – 393 e – 395 kJ, respectivamente, calcule a entalpia (∆H) da reação: C(grafite) → C(diamante). Indique se a reação é exotérmica ou endotérmica. Considerando-se a massa molar do C = 12 g/mol, calcule a quantidade de energia, em kJ, necessária para transformar 240g de C(grafite) em C(diamante). C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O ∆H = − 2931 kJ 2 Formatado: Português (Brasil) Formatado: Português (Brasil) 02. ∆H =−18,7 kcal 1) C + O2 → CO2 ∆H = -94,1 (m) ⇒ -94,1 1 O2 → H2O ∆H = -68,3 (x2) ⇒ -136,6 2 3) CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O ∆H = -212 (i) ⇒ +212 Fazendo as alterações e somando as reações: ∆H = (-94,1) + (-136,6) + (+212) = -18,7 kcal 2) 03. 04. 05. 08. H2 + 09. b Formação de PCl 5 5 P + Cl2 → PCl5 ∆H =? 2 Equação auxiliares 1) 2P + 3Cl2 → 2PCl3 ∆H = -636/2 = -318 2) PCl3 + Cl2 → PCl5 ∆H = -138 (m) = -138 _________________________________________ P + 2,5 Cl2 → PCl5 ∆H = -456 kJ d Equações auxiliares 1) 6C + 3H 2 → C 6 H 6 ∆H = 49,0 (i) = -49 2) C + O 2 → CO 2 ∆H = - 393,5 (x6) = -2361 1 3) H 2 + O 2 → H2O ∆H = -285,8 (x3) = -857,4 2 _______________________________________________ 15 C6H6 + O 2 → 6CO 2 + 3H 2 O ∆H = − 3267,4kJ 2 Transformação de álcool etílico em ácido acético H 3 C – CH 2 OH + O 2 → H 3 C – COOH + H 2 O ∆H = ? Equações auxiliares 1) H 3 C – CH 2 OH + 3O 2 → 2CO + 3H 2 O ∆H = - 1351 (m) = −1351 2) Variação de entalpia (∆H) ∆H = -69,5 kcal d ∆H 1 e ∆H 4 apresentam o mesmo valor numérico, mas com sinais contrários, então ∆H 1 + ∆H 2 = 0 Resolução parte A Combustão do acetileno 5 1C2H2 + O2 → 2CO2 + 1H2O 2 Parte B Cálculo do ∆H (por definição) 5 C2H2 + O2 → 2CO2 + H2O ∆H = ? 2 5 + 54,2 + (0) → 2 (-94,1) + (-57,8) 2 + 54,2 ∆H = (−246) − (+54,2) = -300,2 kcal 1C2H2 _______ ∆ H = -300,2 26g ___________ 300,2 13 ____________ x x = 150,1 kcal Calor liberado = 150,1 kcal 10. 11. b c a) H 3 C – COOH + 2O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O ∆H = -874 (i) = +874 Fazendo as alterações convenientes e somando as reações auxiliares ∆H = (-1351) + (+874) = -477kJ − 246 ∆H = HP − HR Somando as duas equações CO2 + 2 NH3 → NH 4 CO2NH2 NH4CO2NH2 → NH2CONH2 + H 2 O ∆H = -37000 ∆H = +10000 CO 2 + 2NH 3 → NH2CONH2 + H 2 O ∆H = -27000 URÉIA 12. 13. En = 40 · 103 kJ 1) Número de mols c a) b) Kcal ∆H = + 131,3 kJ (endotérmico) H H (oxidante) 1 mol _____ 22,4 dm3 (redutor) x _________ 1000 dm3 06. 2) Calor desprendido 890 kJ _____ 1 mol Cn 14. x _________ 44,6 mol a) • x = 39694 kJ = 40 · 103 kJ 07. Resolução da parte a 1 Fe + O 2 → FeO ∆H = -64 (×2) (i) → 128 2 3 FeO 3 → 2Fe + O2 ∆H = +267 (i) → -267 2 Somando as reações auxiliares? ∆H = (+128) + (-267) = -139 kcal Parte b 1 Fe2O3 ----- ∆H = -139 kcal 1 mol = 160 g ____ 139 80g _____________ x x = 69,5 kcal www.cursosimbios.com.br b) 15. + 2kJ Escrevendo as reações (do gráfico) C (d) + O 2 → CO 2 ∆H = -395 (inverter) C (gr) + O 2 → CO 2 ∆H = -393 (manter) C(gr) → C(d) ∆H = ? ∆H = + 395 – 393 = +2kJ (endotérmica) 12 g _____ 2Kj 240g ____ x x = 40 kJ d 2Al (s) + 6 HCl (aq-) → 2 AlCl 3(aq) + 3H 2(g) ∆H = -1049 (m, ½) HCl (g) → HCl (aq) ∆H = -75 (m, 3) H 2(g) + Cl2 (g) → 2HCl (g) ∆H = -185 (m, 1,5) AlCl3(s) → AlCl 3(aq) ∆Hº = -323 (i) Al + 1,5 Cl 2 → AlCl 3 ∆H = ? ∆H = -524,5 – 225 – 277,5 + 323 = -703,5 3