Valores eternos. TD Recuperação ALUNO(A) MATÉRIA ANO Química II 2º DATA SEMESTRE Julho/2013 1º PROFESSOR(A) TOTAL DE ESCORES ESCORES OBTIDOS Castro ---- ---- 1. Qual(ais) (a)s principal(ais) vidrarias utilizadas no processo da titulação de ácido forte com base forte? 2. O fósforo branco e o fósforo vermelho são alótropos do elemento fósforo. O arranjo estrutural dessas moléculas é tetraédrico, com átomos de P em cada vértice. A energia de dissociação do fósforo branco, P4, é 1260 kJ/mol. O valor médio previsto para a energia de ligação P-P no fósforo branco é, em kJ/mol: a) b) c) d) e) 3. 210. 252. 315. 420. 630. A reação termite ou termita é uma reação aluminotérmica em que o metal alumínio é oxidado pelo óxido de ferro III, Fe2O3, liberando uma grande quantidade de calor. Em poucos segundos, a reação produz ferro fundido. Dadas as equações: –1 Aℓ(s) + O2(g) → Aℓ2O3(s) ∆H = –400 kcal mol –1 Fe(s) + O2(g) → Fe2O3(s) ∆H = –200 kcal mol Determine a quantidade de calor liberada na reação a seguir: Fe2O3(s) + 2Aℓ(s) → Aℓ2O3(s) + 2Fe(s) 4. Durante a produção industrial do ácido sulfúrico são necessárias as seguintes etapas intermediárias: combustão do enxofre e oxidação do dióxido de enxofre. 2 S(s ) + 3 O 2 ( g ) → 2 SO 3( g ) ∆H º = −791,44 kJ S( s ) + O 2( g ) → SO 2( g ) ∆H º = −296,83 kJ Determine a entalpia padrão de formação do trióxido de enxofre de acordo com a reação abaixo: 2 SO 2( g ) + O 2( g ) → 2 SO 3( g ) 5. A reação do 4-bromo-but-1-eno com o bromo molecular produz a substância 1,2,4- tribromo-butano: H Br C C C H H H H C H H + Br Br H Br Br H Br C C C C H H H H A tabela ao lado apresenta valores médios de algumas energias de ligação em –1 kJ.mol . Qual a variação de entalpia envolvida na produção de um mol de 1,2,4- tribromo butano, em kJ, calculada com os dados da tabela ? 6. O gás propano é um dos integrantes do GLP (gás liquefeito de petróleo) e, desta forma, é um gás altamente inflamável. Abaixo está representada a equação química NÃO BALANCEADA de combustão completa do gás propano. 7. Ligação Energia C−H C − Br 413 281 C−C 347 C=C 614 Br − Br 193 Ligação Energia de Ligação C−H (kJ ⋅ mol −1 ) 413 O=O 498 C3H8(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(v) C=O C−C 744 348 Na tabela, são fornecidos os valores das energias de ligação, todos nas mesmas condições de pressão e temperatura da combustão. Assim, a variação de entalpia da reação de combustão de um mol de gás propano será igual a: O−H 462 a) b) c) d) e) H – 1670 kJ. – 6490 kJ. + 1670 kJ. – 4160 kJ. + 4160 kJ. O “besouro bombardeiro” espanta seus predadores, expelindo uma solução quente. Quando ameaçado, em seu organismo ocorre a mistura de soluções aquosas de hidroquinona, peróxido de hidrogênio e enzimas, que promovem uma reação exotérmica, representada por: enzima C6 H 4 (OH ) 2 (aq ) + H 2O(aq) → C6 H 4O2 (aq) + 2 H 2O(l) hidroquinona O calor envolvido nessa transformação pode ser calculado, considerando-se os processos: –1 C6H4(OH)2 (aq) → C6H4O2(aq) + H2(g) ∆H o = + 177 kJ.mol –1 H2O(l) + 1/2 O2(g) → H2O2(aq) ∆H o = + 95 kJ. mol H2O(l) → 1/2 O2(g) + H2(g) ∆H o = + 286 kJ.mol –1 Assim sendo, o calor envolvido na reação que ocorre no organismo do besouro é: a) b) c) d) e) –1 –558 kJ.mol –1 –204 kJ.mol –1 +177 kJ.mol –1 +558 kJ.mol –1 +585 kJ.mol 8. Metano (CH4) é o gás produzido a partir da biomassa, e a sua queima na indústria, para obtenção de energia térmica, → CO2(g) + 2 H2O(l) corresponde à seguinte reação: CH4(g) + 2 O2(g) –1 Se a velocidade de consumo do metano é 0,01 mol min , assinale a alternativa que corretamente expressa o número de moles de CO2 produzido durante uma hora de reação. a) b) c) d) e) 9. 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 O Teflon é um polímero sintético amplamente empregado. Ele é formado a partir de um monômero que se obtém por pirólise do trifluormetano. O trifluormetano, CHF3, é produzido pela fluoração do gás metano, de acordo com a reação CH4(g) + 3F2 CHF→(g) 3(g) + 3 HF(g). –1 Qual a entalpia-padrão da reação de fluoração do gás metano, em kJ.mol ? 10. Com base nos dados da tabela: Ligação Energia média de ligação (kJ/mol) 460 436 490 O–H H–H O=O Pode-se estimar que o ∆H da reação representada por: 2H2O(g) → 2H2(g) + O2(g), dado em kJ por mol de H2O(g), é igual a: a) + 239. b) + 478. c) + 1101. d) – 239. e) – 478. 11. A amônia é um composto utilizado como matéria-prima em diversos processos químicos. A obtenção da amônia pode ser expressa pela equação a seguir: N2(g) + 3H2(g) →2NH3(g) (1) A entalpia-padrão de formação da amônia é de -46,0 kJ/mol. A variação da entalpia-padrão na reação (1) é: a) b) c) d) – 23,0 kJ + 92,0 kJ – 92,0 kJ + 23,0 kJ o -1 12. Considere os valores de entalpia padrão de formação (∆H f) em KJ.mol à 25°C, das seguintes substâncias: CH4(g) CHCl3(l) HCl(g) - 74,8 - 134,5 - 92,3 Para a reação: CH4(g) + 3Cl2(g) → CHCl3(l) + 3HCl(g) Qual o valor de ∆H o f para esta reação?: 13. A variação de entalpia envolvida numa reação química, em determinadas condições, depende exclusivamente da etapa inicial dos reagentes e da etapa final dos produtos, seja a reação executada em uma única etapa ou em várias etapas sucessivas. Sabendo que: CH3CH2OH(l) + 3O2(g) → 2CO2 + 3H2O(l) C(s) + O2(g) → CO2 (g) H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l) ∆H = –326,71kcal ∆H = –94,05kcal ∆H = –68,32kcal Faça o que se pede: a) Calcule o ∆H para: 2C(s) + 3H2(g) + 1/2 O2(g) → CH3CH2OH(l) ∆H = ? b) Responda: a reação de formação do etanol é endotérmica ou exotérmica? 14. A combustão do gás butano é representada pela seguinte equação não balanceada: C4H10 + O2 → CO2 + H2O Considerando-se que foram consumidos 4 mols de butano a cada 20 minutos de reação.Qual o número de mols de gás carbônico produzido em uma hora de queima ? 15. A produção do amoníaco ocorre de acordo com a equação: N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) Considerando que o consumo de gás nitrogênio ocorre com velocidade média igual a 0,5 mol/min., qual a velocidade média de produção do amoníaco, em mol por hora? a) b) c) d) e) 3 mol/h 6 mol/h 0,5 mol/h 30 mol/h 60 mol/h 16. Assinale a alternativa que apresenta, na sequência, os termos adequados para o correto preenchimento das lacunas abaixo. De uma reação química participam espécies denominadas de ____________________, que reagem entre si. Entre elas deve ocorrer __________________, formando o que se chama de ____________________, para originar os produtos. Como a velocidade das colisões é profundamente afetada pela ____________________ das partículas, quanto maior a temperatura, maior será o número de choques efetivos. a) b) c) d) e) complexos ativados, reação, intermediário, agitação térmica. catalisadores, mudança de estado, complexo ativado, pressão. reagentes, complexo ativado, choque efetivo, agitação térmica. reagentes, choque efetivo, complexo ativado, agitação térmica. reagentes, diferença de temperatura, agitação térmica, concentração. Texto: Velocidade de uma reação A velocidade de uma reação é a variação da concentração dos reagentes pela variação de uma unidade de tempo. As velocidades das reações químicas geralmente são expressas em molaridade por segundo (M/s). A velocidade média de formação de um produto de uma reação é dado por: Vm = variação da concentração do produto / variação do tempo A velocidade da reação decresce com o tempo. A velocidade de formação do produto é igual a velocidade de consumo do reagente.: Velocidade da reação = variação da concentração dos reagentes / variação do tempo A velocidade das reações química pode ocorrer em escalas de tempo muito amplas. Por exemplo, uma explosão pode ocorrer em menos de um segundo, a cocção de um alimento pode levar minutos ou horas, a corrosão pode levar anos, e a erosão de uma rocha pode ocorrer em milhares ou milhões de anos. 17. Quais são os fatores que influenciam na velocidade das reações químicas? 18. Considere o perfil da reação descrita na figura abaixo, onde R = reagentes e P = produtos. A energia de ativação é maior quando a reação ocorre na direção: a) b) c) d) direta (R ® P). inversa (P ® R). direta ou inversa, tanto faz: a energia é igual. do pico máximo de energia. 19. Nos grandes centros urbanos, impurezas sólidas liberadas pelos canos de escapamento dos veículos, quando misturadas à neblina, provocam uma névoa de poluição ao nível do solo, denominada smog (do inglês, smoke: fumaça e fog: neblina). Uma reação importante na formação do smog é representada por: O3(g) + NO(g) O2(g) + NO2(g) 34 Dados: K=6,0x 10 Valores de entalpia de formação Substância Entalpia de Formação (kJ mol −1 ) O2 0 O3 NO 142,67 90,29 NO 2 33,10 Considerando as informações anteriores, qual a variação de entalpia para essa reação ? 20. As reações químicas podem ser classificadas segundo vários critérios. Mais comumente, são classificadas em reações de dupla troca, reações de deslocamento ou substituição, reações de análise ou decomposição e reações de síntese ou de adição. Considerando o texto relatado, observe atentamente as reações representadas pelas equações abaixo e faça o que se pede: I. CaO + H2O → Ca(OH)2 II. NaCl + AgNO3 → AgCl↓ + NaNO3 a) Classifique as reações químicas representadas em I e em II. b) Qual a soma dos coeficientes dos produtos das duas reações químicas? 21. A tendência mundial de buscar fontes alternativas de energia e a decisão de empreendedores em investir em novas tecnologias de queima limpa do carvão devem aumentar a participação do carvão na matriz energética brasileira, sendo que a previsão da Eletrobrás é que passe dos atuais 2% para 5,35% até 2015. (Agência Brasil, 19.09.2006) Para avaliar a quantidade de calor que pode ser obtida da queima do carvão, deve-se utilizar os valores correspondentes : a) b) c) d) e) à entalpia. à entropia. ao calor específico. à energia de ligação. à capacidade calorífica. 22. O gás hidrogênio é uma outra alternativa ao uso de combustíveis fósseis, além do etanol e do biodiesel, pois ao reagir com o gás oxigênio produz água e uma quantidade considerável de energia (242 kJ/mol). Qual é a representação adequada da equação química para esta reação, considerando a energia envolvida? → 2 H2O a) 2 H2 + O2 ∆Η = 484 kJ/mol b) 2 H2 + O2 → 2 H2O ∆Η = -242 kJ c) H2 + O2 → H2O ∆Η = 242 kJ d) 2 H2 + O2 → 2 H2O ∆Η = −484 kJ e) 2 H2 + O2 → 2 H2O ∆Η = −484 kJ/mol 23. Quando uma reação quimica apresenta a) b) c) d) e) exotermica endotermica endotermica e exotermica sempre reação de combustão sempre o Q será maior que zero. ∆Η maior que zero,essa reação é: 24. Assim como o ferro, o alumínio também pode sofrer corrosão. Devido à sua aplicação cada vez maior em nosso cotidiano, o estudo deste processo e métodos de como evitá-lo são importantes economicamente. A adição de uma solução “limpa piso” – contendo HCl – em uma latinha de alumínio pode iniciar este processo, de acordo com a equação: x Al(s) + y HCl(aq) → w AlCl3(aq) + H2(g). Para que a equação esteja corretamente balanceada, qual os valores de x, y e w ? 25. O carbonato de sódio anidro, conhecido comercialmente como barrilha, é um sal branco e translúcido, utilizado nas indústrias de sabão, vidro, têxtil, tintas e outras. Industrialmente a barrilha pode ser obtida por meio do Processo Solvay, que utiliza como matérias- primas o cloreto de sódio, o amoníaco e o carbonato de cálcio, de acordo com as reações representadas pelas equações químicas abaixo: eq. eq. eq. eq. 1 NaCl (aq) + NH3 (g) + CO2 (g) + H2O (l) → NaHCO3 (s) + NH4Cl (aq) 2 CaCO3(s) → CaO (s) + CO2 (g) 3 CaO (s) + 2 NH4Cl (aq) → 2 NH3 (g) + CaCl2 (aq) + H2O (l) 4 NaHCO3(s) → Na2CO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g) A última etapa do processo Solvey (eq. 4) é uma reação classificada como : a) b) c) d) e) síntese. simples troca. decomposição. dupla-troca. combustão. 26. Peróxido de hidrogênio, H2O2, é usado em soluções diluídas como um anti-séptico. No decorrer do tempo, peróxido de hidrogênio se decompõe de acordo com a reação H2O2(l) → H2O(l) + O2(g) A partir dos dados constantes na tabela abaixo, qual o valor de ∆H°, calculado para esta reação ? Entalpias de Formação a 25°C e 1 atm de Pressão Substância ∆H f ° (kcal/mol) H 2 O(g ) H 2 O ( l) − 57,8 − 68,3 H 2 O 2 ( l) − 44,8