EXERCÍCIOS DE FÍSICO-QUÍMICA
1) A partir dos dados:
∆H0Formação, 298KCO(g) = - 110,5 kJ/mol
Substância
Cp/R C(Graf.)
Cp/R O2
Cp/R CO
a
- 0,64
3,0
3,2
b/10-3T
7,0
1,6
1,0
c/10-7T2
52
- 5,2
- 1,4
Calcular o ∆H01000K, em kJ, da reação representada por:
2C(Graf.) + O2(g)
2CO(g)
(R = - 272.6 kJ)
2) A capacidade calorífica molar do etano, no intervalo de temperatura de 298 K até
400 K é representada pela expressão empírica Cp(molar)C2H6 = 14,73 + 0,13T(J/K.mol).
Calcule a entalpia padrão de formação do etano, a 350 K, a partir do valor a 298
K.
Dados: Cp(molar)C(Graf.) = 16,86 + 4,8.10-3T(J/K.mol); Cp(molar)H2(g) = 27,28 + 3,6.10-3T(J/K.mol);
∆H0298K = - 84,68 kJ/mol (R = - 88.070 J/mol)
3) Os valores das variações das entalpias de combustão a 298K de H2(g), C6H6(g) e
C6H12(g) são respectivamente: - 241,9; - 3169,6 – 3689,1 kJ/mol. Sabe-se que na faixa
de temperatura de 290 a 400 K, as capacidades caloríficas molares desses
compostos, comportam-se conforme representado pelas funções:
Cp(molar)C6H6(g) = (11,72 + 0,22T)(J.K-1.mol-1);
Cp(molar)C6H12(g) = (10,88 + 0,40T)(J.K-1.mol-1)
Cp(molar)H2(g) = 28,87(J.K-1.mol-1).
Com base nesses dados, calcule a variação de entalpia, em J.mol-1, envolvida na
conversão de um mol de benzeno em um mol de ciclo-hexano por meio de
hidrogenação catalítica a 400K. (R = - 209.012 J/mol)
4) Quando o trióxido de enxofre gasoso reage com o vapor d’água atmosférico,
ocorre a formação de ácido sulfúrico. Suponha que essa reação ocorre em
altitudes elevadas numa temperatura de – 30 ºC e que é produzido nesse processo
ácido sulfúrico líquido. Com base nos dados a seguir, calcule a variação de
entropia desse processo em Joule.
Substância
S,298K(J/K.mol)
Cp(molar)(J/K.mol)
H2SO4(L)
156,9
138,9
H2O(g)
188,7
29 + 12.10-3T + 1.10-5T2
SO3(g)
256,6
67 + 8,8.10-3T – 17.10-5T2
(R = - 298,5 J/K.mol)
5) As entropias a 298K do etanol, água, dióxido de carbono e do oxigênio são
respectivamente: 19,4 R; 8,4 R; 25,7 R e 24,65 R. Com base nesses dados e na
tabela a seguir, calcule a variação de entropia, em J/K.mol, que ocorre na reação
de combustão completa do etanol a 673K.
Substância
C2H6O
H2 O
CO2
O2
(R = - 159,3 J/K.mol)
Cp(molar)(J/K.mol)
39 + 149.10-3T – 5,8.10-5T2
29 + 12.10-3T + 1.10-5T2
44 + 8,8.10-3T – 8,6.10-5T2
30 + 3,8.10-3T – 1,7.10-5T2
6) Calcular o ∆S0398K da reação representada por:
Fe2O3(S) + 3H2(g)
2Fe(S) + 3H2O(L)
Dados:
Substância
Fe2O3
S,298K(J/K.mol)
10,51
Cp(molar)(J/K.mol) 103,8
(R = - 190 J/K.mol)
Fe
3,3
25,1
H2 O
8,4
75,3
H2
15,7
28,8