TURMA DE MEDICINA - QUÍMICA
Prof. Borges / Lessa / Sheila
AULA 22 – TERMOQUÍMICA
1. Dados:
Hidrogenação do eteno = –32 Kcal/mol
Combustão do eteno = –337 Kcal/mol
Combustão do etano = – 372 Kcal/mol
a) Calcule o calor liberado na queima de 10 L de H2 a 27 ºC e 1 atm.
(sugestão: utilizar a fórmula PV = nRT)
b) Calcule a massa de água que pode ser aquecida, de 20 ºC a 30 ºC, com o calor liberado no
item anterior.
2.
a) Calcule o calor da reação abaixo, por grama de NCl3
Cl2 + N2  NCl3
Dados:
Energias de ligação (Kcal/mol)
Cl — Cl
58
N ≡N
226
N — Cl
110
b) Qual o calor envolvido na reação anterior quando se gasta 4,48 L de Cl 2 nas CNTP?
3. Qual dos combustíveis abaixo é mais vantajoso:
a) No ponto de vista energético, por mol de combustível.
b) No ponto de vista energético, por Kg de combustível.
c) No ponto de vista ambiental, por litro de combustível gasoso nas mesmas condições de P e T.
Combustível
H2
Etanol
Isooctano
d)
Hcombustão
242 KJ/mol
1230 Kj/mol
5110 KJ/mol
Qual dos combustíveis líquidos, Gasolina (isooctano) ou álcool(etanol), é o mais vantajoso no ponto de
vista energético-monetário, supondo que 1litro de gasolina custa 2,5 reais e 1 litro de álcool custa
1,6 real.
(Dado: ácool = 0,8g/mL; iso-octano= 0,7g/mL)
4. O consumo de um certo carro a álcool é de 8,0 km/L. Sabendo-se que 23.803 kJ de energia foram
necessários para o automóvel percorrer um determinado trajeto e considerando 100% de rendimento do
motor, pede-se:
3
Dados: (MMálcool = 46 g/mol; dálcool = 0,8 g/cm ; ΔHcomb(álcool) = –1.368 kJ/mol.)
a) Qual é aproximadamente o comprimento do trajeto ?
b) Qual o volume de CO2 liberado na atmosfera (1atm e 27 ºC) durante o trajeto?
5. Considere as reações químicas abaixo, todas a 25 ºC e 1atm de pressão:
I.
C(grafite) + 2Srombico)
CS2(l) H = +21 kcal
II.
C(grafite) + O2(g)
CO2(g)
H = –94 kcal
III.
Srombico) + O2(g)
SO2(g)
H = –71 kcal
a)
b)
Com base nestes dados, calcule a entalpia de combustão do sulfeto de carbono líquido, a 25 ºC e 1
atm de pressão, em kcal/mol:
Qual a massa de sulfeto de carbono que deve ser queimada, para produzir calor suficiente para elevar
a temperatura de 550g de água, em 20 ºC?
1
6. (UFMG) Os seguintes valores de energia de ligação são conhecidos, a 25 ºC.
A variação de entalpia, aproximada, para a reação de cloração(Cl 2) do metano(CH4), onde se forma
clorofórmio(CHCl3) e HCl, pode ser calculada pelas energias de ligações. Pede-se:
a) Calcular o calor envolvido no processo, citado acima, por mol de CH4.
b) Calcular o calor envolvido no processo, citado acima, por grama de Cl2.
7. (UFMG) Veículos movidos a hidrogênio já estão sendo utilizados há algum tempo. Um dos modos para
a estocagem desse combustível é na forma de hidretos metálicos, os quais podem ser reciclados.
Hidretos mistos, como o FeTiH2, são especialmente indicados.
a) Quantos litros de hidrogênio, nas CNTP, são liberados pela decomposição de 105,7 Kg de FeTiH2?
b) Qual é a energia obtida pela combustão completa desse volume de gás? (Dados: ∆Hº f(H2O(l))
= –300 KJ · moL-1)
c) Considerando que o calor de combustão de 1 Kg de gasolina é, aproximadamente, 50000 KJ, quantos
quilogramas de gasolina fornecem a mesma energia que 105,7 Kg de FeTiH 2?
8. Na reação de transformação de X em Y os dados termodinâmicos encontram-se na tabela abaixo:
a)
b)
c)
d)
Substância
Entropia
cal/mol . K
Entalpia de formação
Kcal/mol
X
– 100
–287
Y
–300
–314
O processo é endotérmico ou exotérmico?
o
Considerando que a reação seja realizada a 27 C, a mesma é espontânea ou não espontânea?
Qual a temperatura em que a mesma torna-se espontânea?
Qual a energia de organização para que o sistema atinja o equilíbrio?
9. O calor de fusão do ouro é de 12,36 KJ/mol, e a sua entropia de fusão é de 9,250 J/K.mol. Qual é o
ponto de fusão do ouro?
1.
a) 26,8 Kcal
b) 2680 g
GABARITO - SÉRIE CASA
a) –72,6 Kcal
b) –0,34 Kcal
7.
a) 22400 L;
5
b) – 3 · 10 KJ
c) 6Kg de gasolina
2.
a) – 1,078 Kcal/g de NCl3
b) –17,33 Kcal
3.
a) isooctano;
b) H2;
c) H2;
d) álcool
8.
a) ∆H = -27Kcal/mol, Exotérmica
b) ∆G>0, processo não espontâneo.
.
c) 0 > ∆H - T∆S, logo, 0 >-27000 – T (-200).
Logo é espontâneo em T<135K
d) Atinge o equilíbrio quando ∆G = 0 (em T =
135K). Logo:
.
Energia de organização = T ∆S = 135. -200
= -27000Kcal
4.
a) 8 Km
b) 856L
9. Em fusão o sistema está em equilíbrio. ∆G = 0.
5.
a) –257 Kcal
b) 3,25 g de CS2
0 = ∆H – T. ∆S ou ainda 0 = 12360 – T.9,25.
T = 1336,21K
6.
2