Química II
Capítulo 2
Termodinâmica
1.
(EsPCEx (Aman) 2015) Considerando os dados termoquímicos
empíricos de energia de ligação das espécies, a entalpia da
reação de síntese do fosgênio é
Dados:
Energia de Ligação
C=O
745 kJ/mol
C
O
1080 kJ/mol
C – Cl
328 kJ/mol
Cl– Cl
kJ/mol
Fórmula estrutural do fosgênio:
a) +522 kJ
C
b) –78 kJ
C O
c) – 300 kJ
C
d) + 100 kJ
e) –141 kJ
2.
(UPE/2014) Um grupo de pesquisa da Universidade de
Michigan, nos Estados Unidos, usou um tipo de fungo e de
bactéria para produzir isobutanol. Segundo os pesquisadores,
esse biocombustível teria maior compatibilidade com a
gasolina que o etanol.
Disponível em: http://noticias.uol.com.br/meio-ambiente/ultimas-noticias/
redacao/2013/08/28/fungo-e-bacteria-gerambiocombustivel-mais-proximo
-da-gasolina-que-o-etanol.htm. Adaptado.)
A tabela a seguir apresenta o calor-padrão de formação (∆H0f)
dos combustíveis citados, do gás carbônico e da água. Considere
que os combustíveis apresentam a mesma densidade.
Substância
∆H0f (kJ/mol)
Água líquida (H2O)
– 286
Etanol (C2H6O)
–1368
Gás carbônico (CO2)
–394
Gasolina (C8H18)
–5471
Isobutanol (C4H10O)
–335
Dados: Massas atômicas (em u): H = 1; C = 12; O = 16
São feitas três afirmativas sobre a utilização desses
biocombustíveis. Analise-as.
I. Na queima completa de massas iguais, o isobutanol libera
mais energia que o etanol.
II. A maior compatibilidade do isobutanol com a gasolina
deve-se à sua menor polaridade comparada ao etanol.
III. Uma das desvantagens do uso do isobutanol adicionado
à gasolina reside no fato de ele ser mais miscível com a
água, quando comparado ao etanol, aumentando o risco
de adulteração.
Está correto, apenas, o que se afirma em
a) I
d) I e II
b) II
e) II e III
c) III
ensino médio
1
2º ano
3.
(Uepa/2014) Considerando, ainda, a equação química que
mostra que a queima do butano (gás de cozinha), em nossas
residências, é:
13
C4H10( g) + O2( g) → 4CO2( g) + 5H2O( )
2
Com relação a esta reação, é correto afirmar que os
coeficientes x e y são, respectivamente:
a) 6 e 10 e a reação é espontânea.
b) 8 e 6 e a reação é não-espontânea.
c) 11 e 12 e a reação é espontânea.
d) 12 e 11 e a reação é espontânea.
e) 8 e 11 e a reação é não-espontânea
Dados: (C = 12; O = 16 e H = 1 g·mol–1)
Sobre a queima do gás butano, avalie as afirmativas abaixo.
I. A reação acima é exotérmica;
II. A reação acima é endotérmica;
III. Se 58 g do gás butano são queimados, o volume de CO2
produzido é 46,0 L (na CNTP);
IV. Se o gás butano está 90% puro, a quantidade de CO2
produzido será 80,64L (na CNTP);
V. A energia envolvida na reação acima equivale ao calor de
combustão do gás butano.
2.
I.C(s) + 2H2(g) → CH4(g)
II. N2O(g) → N2(g) + 1/2O2(g)
III. 2NI3(s) → N2(g) + 3I2(g)
IV. 2O3(g) → 3O2(g)
Assinale a opção que apresenta a(s) reação(ões) química(s)
na(s) qual(is) há uma variação negativa de entropia.
a) Apenas I.
b) Apenas II e IV.
c) Apenas II e III e IV.
d) Apenas III.
e) Apenas IV.
A alternativa que contém todas as afirmativas corretas é:
a) I, II e III
d) I, III e V
b) II, III e IV
e) I, IV e V
c) II, IV e V
4.
(Uece/2014) Normalmente uma reação química libera ou
absorve calor. Esse processo é representado no seguinte
diagrama, considerando uma reação específica.
Energia
H2(g) +
3.
1 O
2 2(g)
H2Ol
( )
Com base nas informações fornecidas, considere as seguintes
afirmativas:
I. O agente oxidante da reação é SO42– .
II. O agente redutor da reação é H+.
III. O número de oxidação do elemento enxofre no íon HS– é
igual a +2.
IV. A reação acima é espontânea, de acordo com a lei de
Gibbs.
V. A equação corretamente balanceada é: 2CH2O + SO42– +
H+ → 2CO2 + HS– + 2H2O.
Com relação a esse processo, assinale a equação química
correta.
a) H2( g) + 1 O2( g) → H2O( ) − 68, 3 kcal
2
b) H2O( ) − 68, 3 kcal → H2( g) + 1 O2( g)
2
c) H2O( ) → H2( g) + 1 O2( g) + 68, 3 kcal
2
1
d) H2( g) +
O → H2O( ) + 68, 3 kcal
2 2( g)
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas III e V são verdadeiras.
b) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas I, IV e V são verdadeiras.
e) Somente as afirmativas II, IV e V são verdadeiras.
Saiba Mais
4.
Entropia
(Uespi/2012) A sacarose, C12H22O11, também conhecida
como açúcar de mesa ou açúcar comum comercial, é
encontrada na cana-de-açúcar e na beterraba. No Brasil, a
sacarose é obtida por cristalização do caldo de cana e utilizada
na alimentação, na fabricação de álcool etc. A combustão
da sacarose produz dióxido de carbono e água, conforme a
equação a seguir:
(UNB/2011) Na termodinâmica, a medida da desordem
da matéria e da energia é quantificada pelo conceito de
entropia. De fato, quando a matéria e a energia se tornam
desordenadas, a entropia aumenta. Por exemplo, muitas
das cadeias laterais dos aminoácidos, usados na formação
das cadeias polipeptídicas das proteínas, são hidrofóbicas,
diminuindo a entropia e resultando em uma contribuição
negativa para a variação entrópica do sistema. Essa tendência
favorece à formação de um enovelamento randômico em
relação a um arranjo bem organizado dos grupos peptídicos.
P. Atkins. Físico-química: fundamentos. 3.ª ed., Rio de Janeiro: LTC, 2001 (com
adaptações).
C12H22O11(s) + 12O2(g) → x CO2(g) + y H2O = – 5.796 kJ/mol
ensino médio
(UFPR 2011) Um dos principais mecanismos de degradação
de compostos orgânicos (aqui representado pela forma
genérica de hidrato de carbono “CH2O”) em ambientes na
ausência de oxigênio é expresso pela equação química nãobalanceada abaixo:
CH2O + SO42– + H+ → CO2 + HS– + H2O ∆Go = –25,5 kJ·mol–1
68,3 kcal (calor liberado)
1.
(ITA/2012) Considere as reações representadas pelas
seguintes equações químicas:
2
2º ano
Tendo o texto como referência inicial, julgue os itens que se
seguem, acerca de aspectos a ele relacionados.
a) 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 diminua, uma vez que se trata de um
processo exotérmico.
b) As cadeias laterais dos aminoácidos formadores dos
polipeptídios são hidrofóbicas devido à presença de
grupamentos ácido carboxílico e amina.
c) 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) 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 e em moléculas
menores e menos complexas.
Pela análise desse experimento, comprova-se corretamente
que os pigmentos são:
a) solúveis em álcool.
b) insolúveis em água quente.
c) obtidos facilmente em água fria.
d) compostos isentos de substâncias químicas.
e) solúveis em água com o aumento da temperatura.
2.
Adaptado de Usberco e Salvador, Química, vol 2, FTD, SP, pág 377, 2009.
Baseado no texto acima, a alternativa que justifica
corretamente a ação química dessas enzimas é:
a) As enzimas atuam como inibidoras da reação, por
ocasionarem a diminuição da energia de ativação do
processo e, consequentemente, acelerarem a reação entre
o açúcar e o oxigênio.
b) As enzimas atuam como inibidoras da reação, por
ocasionarem o aumento da energia de ativação do
processo e, consequentemente, acelerarem a reação entre
o açúcar e o oxigênio.
c) As enzimas atuam como catalisadores da reação, por
ocasionarem o aumento da energia de ativação do
processo, fornecendo mais energia para a realização da
reação entre o açúcar e o oxigênio.
d) As enzimas atuam como catalisadores da reação, por
ocasionarem a diminuição da energia de ativação do
processo, provendo rotas alternativas de reação menos
energéticas, acelerando a reação entre o açúcar e o oxigênio.
e) As enzimas atuam como catalisadores da reação, por
ocasionarem a diminuição da energia de ativação do
processo ao inibirem a ação oxidante do oxigênio,
desacelerando a reação entre o açúcar e o oxigênio.
Química II
Capítulo 12
Cinética Química: Rapidez das Reações
1.
EsPCEx/(Aman) 2015) “Uma amostra de açúcar exposta
ao oxigênio do ar pode demorar muito tempo para reagir.
Entretanto, em nosso organismo, o açúcar é consumido em
poucos segundos quando entra em contato com o oxigênio.
Tal fato se deve à presença de enzimas que agem sobre as
moléculas do açúcar, criando estruturas que reagem mais
facilmente com o oxigênio...”.
(CPS/2014) Uma relação entre a Química e o turismo está na
preservação do patrimônio histórico e cultural, principalmente
na área de conservação e recuperação de obras de arte.
Alguns pigmentos utilizados em obras artísticas podem
ser extraídos de produtos naturais, como exemplifica o
experimento descrito a seguir.
3.
Uma aula com arte
(Acafe/2014) Considere a reação de decomposição do
pentóxido de dinitrogênio:
2N2O5(g) → 4NO2(g) + O2(g)
Material
i Produtos naturais: urucum, nozes, casca de abacaxi, beterraba
e cenoura.
i Recipiente para levar ao fogo; água; pincéis; papel e fôrmas.
Considerando que a velocidade de desaparecimento do
pentóxido de dinitrogênio seja de 6 · 10–3 mol · L– · s–,
assinale a alternativa que apresenta o valor correto para a
velocidade de aparecimento NO2 expressa em mol · L– · s–
a) 18 · 10–3
d) 12 · 10–3
–3
b) 24 · 10
e) 13 · 10–7
–3
c) 6 · 10
Modo de fazer
i Coloque cada um dos produtos em um recipiente com água.
i Leve ao fogo e deixe fever até que o líquido, em que o produto
está inserido, adquira uma tonalidade forte.
i Deixe esfriar e transfira os líquidos para fôrmas individuais de
acordo com a coloração adquirida.
4.
energia potencial
Pronto! Você já tem os segintes pigmentos:
Urucum - pigmento vermelho
Noz - pigmento marrom
Casca de abacaxi - pigmento amarelo
Beterraba - pigmento rosa
Cenoura - pigmento laranja
Agora é só utilizar e dar asas à imaginação.
(Cefet MG/2014) Observe os dados referentes à reação
reversível entre os compostos A e B.
B
A
educador.brasilescola.com/orientacoes/pigmentos-umaaula-arte.htm.Acesso em: 16.08.2013.Adaptado
caminho da reação
ensino médio
3
2º ano