Química II Saiba Mais Capítulo 2 Entropia Termodinâmica 1. 1. B Teremos: C12H22O11(s) + 12O2(g) → xCO2(g) + yH2O A partir das energias de ligação fornecidas, podemos calcular: ΔH = 1080 + 243 – 1401 = –78Kj 2. C12H22O11(s) + 12O2(g) → 12CO2(g) + 11H2O D I. Correta. Para massas iguais, o isobutanol irá liberar maior quantidade de energia, pois irá possuir maior quantidade de mol para o mesmo composto. II. Correta. x = 12 e y = 11 Como o valor de ∆G (energia livre ou energia livre de Gibbs ou energia útil) é negativo, conclui-se que o processo é espontâneo. 2. OH A Análise das reações químicas: I. C(s) + 2H2(g) → CH4(g) OH ISOBUTANOL D ETANOL (2 mols de gás) → (1 mol de gás) ∆S < 0 É formada menor quantidade de gás, diminui a desordem: variação negativa de entropia O aumento da cadeia carbônica causa a diminuição da polaridade da molécula, fazendo, portanto, com que o isobutanol seja menos solúvel em água que o etanol. II. N2O(g) III. Incorreta. O etanol possui maior miscibilidade na água que o isobutanol, devido ao tamanho da sua cadeia carbônica. 3. É formada maior quantidade de gás, aumenta a desordem: variação positiva de entropia I. Correta. Por se tratar de uma combustão, podemos classificá-la como uma reação exotérmica. II. Incorreta. Pois se trata de uma reação exotérmica. III. Incorreta. 58g N2(g) + 1/2O2(g) ∆S > 0 3 (1 mol de gás) → mol de gás 2 E. C4H10(g) + → III. 2NI3(s) → N2(g) + 3I2(g) (sólido) → (gasoso) ∆S > 0 13 O2(g) → 4CO2(g) + 5H2O( ) 2 4 ⋅ 22 ,4 (0 mols de gás) → (4 mols de gás) Ocorre formação de gás, aumenta a desordem: variação positiva de entropia 89 ,6L VI. IV. Correta. 13 C4H10(g) + O2(g) → 4CO2(g) + 5H2O( ) 2 58g 4 ⋅ 22,4 ⋅ x 58 90% 2O3(g) → 3O2(g) (2 mols de gás) → (3 mols de gás) ∆S > 0 É formada maior quantidade de gás, aumenta a desordem: variação positiva de entropia 52,2 x = 80, 64L 3. V. Correta. A energia produzida equivale à queima de 1 mol de gás butano com 90% de pureza. 4. D O gráfico mostra uma reação exotérmica onde o reagente seria a água líquida e os produtos são H2 e O2. Assim, podemos escrever a seguinte equação química: H2O(l) → H2(g) + 1 O2( g) + 68, 3 kcal. 2 II. Falsa. O agente redutor da reação é CH2O. CH2O + SO42– + H+ → CO2 + HS– + H2O (+1) - - - - - - - - - - - - (+4) (oxidação) CH2O (agente redutor) Energia liberada ensino médio D I. Verdadeira. O agente oxidante da reação é SO42–. CH2O + SO42– + H+ → CO2 + HS– + H2O (+6) - - - - - - - -- - - - (–2) redução SO42– (agente oxidante) 1 2º ano 4. III. Falsa. O número de oxidação do elemento enxofre no íon HS– é igual a –2. IV. Verdadeira. A reação acima é espontânea, de acordo com a lei de Gibbs, pois, ∆G < 0. V. Verdadeira. A equação corretamente balanceada é: 2CH2O + SO42– + H+ → 2CO2 + HS– + 2H2O. 4. D a) Incorreta. Quanto maior a energia de ativação, menor será a velocidade da reação. b) Incorreta. Pois o catalisador aumenta a velocidade em ambos os sentidos; c) Incorreta. A variação da entalpia é a mesma reação direta e inversa, mudando apenas o sinal. d) Correta. A Eat A > Eat B. e) Incorreta. Como a proporção estequiométrica da reação é 1:1, o aumento da pressão não influencia no equilíbrio. a) Incorreto. Quando a temperatura de um sólido cristalino é aumentada a partir do zero absoluto, passando-se pelos processos de fusão e ebulição, espera-se que a entropia desse sistema aumente, uma vez que se trata de um processo endotérmico. b) Incorreto. As moléculas dos aminoácidos formadores dos polipeptídios são hidrofílicos devido à presença de grupamentos ácido carboxílico e amina. c) Correto. A evolução da vida na Terra e a consequente organização de seus componentes em sistemas modernos mais organizados, se comparadas ao ambiente caótico dos tempos da formação do planeta, resultam em aparente decréscimo de entropia desse sistema. Isso pode ser explicado pelo fato de o planeta Terra não ser um sistema isolado. d) Correto. Um organismo diminui sua própria entropia quando organiza aminoácidos em moléculas como a hemoglobina. Nesse processo, a entropia do ambiente no qual o organismo se encontra aumenta, pois moléculas como o glicogênio são convertidas em calor (ocorre liberação de energia) e em moléculas menores e menos complexas. Capítulo 12 Cinética Química: Rapidez das reações 1. E Analisando o texto (modo de fazer) podemos concluir que os pigmentos são solúveis em água que esteja em temperaturas mais altas. 2. D As enzimas são os catalisadores da reação, o catalisador é uma substância que acelera a reação química, criando rotas alternativas e assim diminuindo a energia de ativação necessária para que a reação ocorra. 3. D A velocidade de aparecimento do dióxido de nitrogênio é o dobro da velocidade de desaparecimento do pentóxido de dinitrogênio. Assim, será o dobro de 6 · 10–3 mol · L–1 · s–1 ou seja, 12 · 10–3 mol · L–1 · s–1 ensino médio 2 2º ano