RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS PROPOSTOS
AULA 12 – TURMA ANUAL
01. Item B
Teremos em 100 g de água:
mxilitol = 60,8 g
msolução = 100,0 g + 60,8 g = 160,8 g
160,8 g (solução)
60,8 g (xilitol)
8,04 g (solução)
mxilitol
mxilitol = 3,04 g
nxilitol =
mxilitol
3,04
⇒ nxilitol =
= 0,02 mol
Mxilitol
152
A entalpia de dissolução do xilitol é de 5,5 kcal/mol, então:
1 mol
0,02 mol
5,5 kcal
E
E = 0,11 kcal
02. Item E
Pode-se aplicar a Lei de Hess para determinar o valor da variação de entalpia da reação citada. Sendo assim, fazse uma manipulação matemática das equações parciais para que, quando somadas, seja obtida a equação
desejada. Observe:
-1-
Fe(s)O3(s) → Fe(s) + 3 / 2O2(g)
∆H0 = + 824 kJ / mol
2 Al (s) + 3 / 2O2(g) → Al 2O3(s)
∆H0 = −1676 kJ / mol
Observação: A primeira equação foi invertida, invertendo-se também o sinal do ΔH0.
Assim, valor da variação de entalpia de
2 Al (s) + Fe2O3(s) → 2Fe(s) + Al 2O3(s)
é obtido pela somatória dos valores de
ΔH0 das equações acima:
ΔH = +824 – 1676 = –852 kJ/mol.
03. Item A
1 – Cálculo das massas de metais a partir de suas densidades (lembrar que 1 cm3 = 1 mL)
Alumínio:
1 mL
---------- 2,7 g
500 mL ---------- mAl
mAl = 1350 g
Ferro:
1 mL
---------- 7,9 g
500 mL ---------- mFe
mAl = 3950 g
Pela calorimetria, calcula-se o calor absorvido para um corpo usando-se a seguinte expressão: Q = m × c × ΔT
Para o ferro, teremos: Q = 3950 × 0,46 × 1 = 1817 J.
Para o alumínio, teremos: Q = 1350 × 0,92 × 1 = 1242 J.
-2-
04. Item E
1 mol de sacarose = 342 g
342 g de sacarose
+ 5635 kJ
48 g de sacarose
E
E = +790,9 kJ mol
O sinal positivo do resultado indica que a energia foi absorvida.
05. Item A
As equações 2 e 3 se referem às entalpias de formação do gás carbônico e água, respectivamente.
A reação que ocorre na ingestão da glicose é:
C6H12O6( s) + 6 O2( g) → 6CO
2 ( g)
+ 6H2O(l)
Para calcular a variação de entalpia solicitada, usamos a definição:
ΔΗ =
∑ ΔHPRODUTOS − ∑ ΔHREAGENTES
Cálculo:
ΔΗ =  6x ( −394 ) + 6x ( −286 )  − [ −1275 ] = −2805 kJ.
06. Item B
De acordo com o diagrama, para a quebra de 2 mols de ligações H–H são necessários 208 kcal, então:
-3-
2 mol H − H
1 mol H − H
208 kcal
EH−H
EH−H = 104 kcal
De acordo com o diagrama, para a quebra de quatro mols de ligações C–H são necessários 362 kcal ( +208 kcal + 172 kcal − 18 kcal) ,
então:
4 mol C − H
1 mol C − H
362 kcal
EC−H
EC−H = 90,5 kcal
07. Item B
-4-
Teremos:
H–H + ½ O=O → H–O–H
+(104,2) + ½(119,1) –2(110,6) = –57,45 kcal
08. Item A
Fazendo:
Q = quantidade de calor
m = massa de chumbo
c = calor específico do chumbo
∆T = Tfinal – Tinicial = variação de temperatura
Teremos:
Q = m x c x ∆T
1300 = m.0,13 x (30 – 20)
m = 1000 kg = 1,0 x 103 kg
09. Item B
m (O2) = 1200 kcal x 1g C6H12O6 x 6 x 32 g O2 = 320 g O2
4 kcal
180g C6H12O6
10. Item B
A reação desejada é MgO (s) + CO2 (g) → MgCO3 (s). Sua montagem pode ser efetuada como abaixo.
MgO(s) → Mg(s) + 1/2 O2 (g)
∆H°f = + 602 kJ/mol
CO2(g) → C(s, grafita) + O2(g)
∆H°f = + 394 kJ/mol
Mg(s) + C(s, grafita) + 3/2 O2(g) → MgCO3(s) ∆H°f = -1 096 kJ/mol
MgO (s) + CO2 (g) → MgCO3 (s)
-5-
∆H = 602 + 394 – 1096 = - 100 kJ/mol, sendo assim uma reação exotérmica.
11. Item C
Para a reação C12H22O11(s) + 12O2 (g) → 12CO2 (g) + 11H2O (ℓ) ∆H < 0
A entalpia de combustão da sacarose é ∆H = 12 (-394) + 11 (-286) – (-2222) = - 5652 kJ/mol.
m (g) = 314 kJ x 342 g C12H22O11 = 19 g
5652 kJ
12. Item B
∆H = + 612 + 436 – 412 – 412 – 348 = - 124 KJ/mol
13. Item B
Supondo que a gasolina custe R$ G por litro, o valor pago pela energia E (kJ) no percurso seria
V (R$) = R$ G x
1 L x 1,0 mL x
114 g
x 1 mol C8H18 x E kJ
L
1000 mL
0,70 g
1 mol C8H18
5100 kJ
Supondo que o álcool custe R$ A por litro, o valor pago pela energia E (kJ) no percurso seria
V (R$) = R$ A x
1 L x 1,0 mL x
46 g
x 1 mol C2H6O x E kJ
L
1000 mL
0,80 g
1 mol C2H6O
1200 kJ
Para que ocorra de maneira independente economicamente, a energia deverá ter o mesmo custo nos dois
processos, então:
G x 114 x E
=
A x 46 x E
1000 x 0,70 x 5100 1000 x 0,80 x 1200
.
-6-
A ≅ 0,67 ou 2/3
G
14. Item B
I – Falso. O valor de 2500 cal ou 2,5 kcal corresponde a uma dieta de 10,45 kJ.
II – Falso. Três porções do produto II têm 150 kcal, enquanto que quatro porções do produto I apresentam 300
kcal.
III – Verdadeiro. Para uma mesma massa dos três produtos, há mais carboidratos na embalagem do produto III.
15. Item B
A redução da hidrazina é representada por N2H4 (l) + H2 (g) → 2 NH3 (g).
∆H = 2 (-46) – (+50) = - 142 kJ
16. Item B
Energia presente na gordura
E (kcal) = 250g leite x 39g gordura x 9,0 kcal = 87,75 kcal
1000g leite
1g gordura
Energia presente na proteína
E (kcal) = 250g leite x 32,5g proteína x 5,2 kcal = 42,25 kcal
1000g leite
1g proteína
Energia presente no carboidrato
E (kcal) = 250g leite x
46g lactose x 4,0 kcal = 46 kcal
1000g leite
1g lactose
O total de energia armazenada no copo de leite é 176 kcal.
-7-
17. Item C
-8-
18. Item A
[B]
Teremos:
∆H2 − ∆H1 = −395,0 − ( −393,1) = −1,9 kJ (liberação de energia).
19. Item B
C3H8 + 5O2 → 3 CO2 + 4H2O
∆H = HP – HR = 3(-94,1) + 4(-68,3) – (24,8) = - 530,7 kcal/mol
20. Item A
P4S3 (s) + 8 O2 (g) → P4O10 (s) + 3 SO2 (g)
∆H = HP – HR = (-2940) + 3(-296,8) – (-151) = - 3679,4 kJ/mol
Logo, a energia liberada é de quase 3680 kJ/mol de P4S3 (220 g/mol).
E(kJ) = 22g P4S3 x 3680 kJ = 368 kJ
220g P4S3
21. Item C
2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O (g)
∆H = HP – HR = 2(+437) + (+494) + 4(-463) = - 484 kJ/mol
-9-
E(KJ) = 1000g H2 (g) x
-484 kJ
= - 121 x 103 kJ
2 x 2g H2 (g)
22. Item C
CH4 (g) + 2 Cℓ2 (g) + 2 F2 (g) → CF2Cℓ2 (g) + 2 HF (g) + 2 HCℓ (g)
∆H = 4(+413) + 2(+239) + 2(+154) + 2(-485) + 2(-339) + 2(-565) + 2(-427) = - 1194 kJ/mol
23. Item [C]
O valor máximo de oxigênio utilizado na combustão implica num maior valor de ΔH (calor liberado).
CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O(l )
16 g
1g
ΔH = −802 kJ / mol
802 kJ liberados
E
E = 50,125 kJ
24. Item B
Veículo a álcool
E (kJ) = 700 cm3 x 0,80 g x 420 kcal = 3920 kcal
1 cm3
60 g
Veículo à gasolina
V (cm3) = 3920 kcal x
60 g x 1 cm3 = 422 cm3
696 kcal 0,80 g
25. Item [B]
Gráfico 1: Mostra que na dissociação do CaCl 2 a entalpia dos produtos é menor, indicando então uma liberação
de calor para as vizinhanças, promovendo o aquecimento da água.
Gráfico 2: Mostra que na dissociação do NH4NO3 a entalpia dos produtos é maior, indicando então uma absorção
de calor das vizinhanças, promovendo o resfriamento da água.
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