Atividade de TERMOQUÍMICA E CINÉTICA
Em diversos países, o aproveitamento do lixo doméstico é quase 100%. Do lixo levado para as usinas de compostagem, após a reciclagem, obtém-se a biomassa que, por fermentação anaeróbica, produz biogás. Esse gás, além de ser usado no aquecimento de residências e como combustível em veículos e indústrias, é matéria prima importante para a produção das substâncias de fórmula H3C-OH, H3C-Cl, H3C-NO2 e H2, além de outras.
01. CH4 (g) + H2O (v) ® CO (g) + 3 H2 (g)
O gás hidrogênio pode ser obtido pela reação acima equacionada. Dadas as entalpias de formação em kJ/mol, CH4 = – 75, H2O = – 287 e CO = – 108. Qual a entalpia da reação a 25°C e 1 atm?
02. O H2SO4 é uma substância tão importante, devido ao seu extenso uso em processos industriais, que a quantidade de ácido sulfúrico produzido anualmente por um país é um dos indicadores de seu nível de desenvolvimento.
As reações que descrevem um dos processos de obtenção desse ácido e suas respectivas entalpias a 25°C são:
S(s) + O2(g) ® SO2(g)
ΔH = – 297 kJ
SO2(g) + 1/2 O2(g) ® SO3(g)
ΔH = – 99 kJ
SO3(g) + H2O(l) ® H2SO4(l)
ΔH = – x kJ
Sabendo-se também que
H2(g) + 1/2 O2(g) ® H2O(l) ΔH= -286kJ
e que a entalpia de formação (ΔHf) do H2SO4 a 25°C é igual a -814 kJ/mol, calcule o valor de x.
03. Quantidades diferentes de entalpia são envolvidas na combustão do etanol, C2H5OH, e etileno, C2H4, como mostram as equações I e II:
I) C2H5OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(l);
ΔH = – 1368kJ/mol de etanol
II) C2H4(g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l);
ΔH = – 1410kJ/mol de etileno
Sob condições adequadas, é possível obter etanol a partir da reação representada pela equação III:
III) C2H4(g) + H2O(l) = C2H5OH(l)
a) Qual é a variação da entalpia envolvida por mol de C2H4 consumido na reação III?
b) Essa reação absorve ou libera calor? Explique.
c) Sabendo-se que a entalpia de formação da H2O(l) é -286kJ/mol e que a do C2H4(g) é 52kJ/mol, calcule a entalpia de formação por mol de C2H5OH(l).
04. Metano, o principal componente do gás natural, é um importante combustível industrial. A equação balanceada de sua combustão está representada na figura adiante. Consideram-se, ainda, as seguintes energias de ligação, em kJmol-1:
E(C-H) = 416
E(C=O) = 805
E(O=O) = 498
E(O-H) = 464
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
Utilizando-se os dados anteriores, calcule a entalpia de combustão do metano, em kJmol-1.
05. A variação de entalpia para a reação, dada pela equação:
4HCl(g) + O2(g) → 2H2O(g) + 2Cl2(g) é:
Dados: (Energia de ligação em kcal/mol)
H – Cl → 103,1
H – O → 110,6
O = O → 119,1
Cl – Cl → 57,9
Qual a entalpia da reação?
06. O organismo humano utiliza a energia mediante um processo semelhante à combustão. O DH° de combustão de carboidrato típico, C6H12O6, é -671kcal.mol-1, e o DH° de combustão de um lipídio típico, C45H86O6, é -6.656kcal.mol-1, e
( ) 1g desse carboidrato e 1g dessa gordura fornecem 12,9kcal.
( ) a reação que representa a combustão desse lipídio típico e sua entalpia padrão de combustão são dadas por
2C45H86O6(s)+127O2(g)®90CO2(g)+86H2O(l) DH°=-6,656kcal.
( ) a reação dessas substâncias com oxigênio, no interior das células, é um processo exotérmico.
( ) a combustão desse carboidrato produz mais energia que a combustão desse líquido, por mol de CO2 produzido.
07. A combustão do butano (C4H10) correspondente à equação:
C4H10 + (13/2)O2 ® 4CO2 + 5H2O + Energia
Se a velocidade da reação for 0,05mols butano-minuto qual a massa de CO2 produzida em 01 hora?
a) 880 g
b) 264 g
c) 8,8 g
d) 528 g
e) 132 g
08. A relação a seguir mostra a variação da concentração de uma substância A, em função do tempo em uma reação química:
aA + bB ↔ cC + dD
tempo / [A]
(min) / mol/L
0,0 / 11,0
2,0 / 7,0
4,0 / 4,3
6,0 / 3,0
8,0 / 2,0
10,0 / 1,0
12,0 / 0,5
14,0 / 0,3
16,0 / 0,2
18,0 / 0,2
Qual será o valor da velocidade média da reação de A correspondente ao intervalo entre 4 e14 minutos?
FÍSICO-QUÍMICA
ESTUDO DAS DISPERSÕES
01. Responda os itens abaixo com as alternativas seguintes:
A) é certamente uma solução.
B) é certamente uma dispersão coloidal.
C) é certamente uma suspensão.
D) pode ser uma solução ou uma dispersão coloidal.
E) pode ser uma dispersão coloidal ou uma suspensão.
I) Uma dispersão em que as partículas dispersas são visíveis a olho nu e/ou com o auxílio de microscópios comuns.
II) Uma dispersão em que as partículas dispersas são visíveis somente com o auxílio de microscópios eletrônicos e/ou de ultramicroscópios.
III) Uma dispersão em que as partículas dispersas atravessam o filtro comum (papel de filtro).
IV) Uma dispersão em que as partículas dispersas atravessam o filtro comum, mas são retidas pelos ultrafiltros.
V) Uma dispersão em que as partículas dispersas atravessam os ultrafiltros.
VI) Uma dispersão em que as partículas dispersas não são perceptíveis nem mesmo com o auxílio de ultramicroscópio e de microscópios eletrônicos.
VII) Dispersão de cloreto de cálcio (CaCl2) em água. (Informação: o cloreto de cálcio é solúvel em água).
VIII) Dispersão de albumina em água. (Informação: a albumina é formada de macromoléculas – proteínas – e é solúvel em água).
02. (Ita) Considere os sistemas apresentados a seguir:
I. Creme de leite.
II. Maionese comercial.
III. Óleo de soja.
IV. Gasolina.
V. Poliestireno expandido.
Destes, são classificados como sistemas coloidais
a) apenas I e II.
b) apenas I, II e III.
c) apenas II e V.
d) apenas I, II e V.
e) apenas III e IV.
COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE
03. (Ufpe) A solubilidade do oxalato de cálcio a 20°C é de 33,0 g por 100 g de água. Qual a massa, em gramas, de CaC2O4 depositada no fundo do recipiente quando 100 g de CaC2O4(s) são adicionados em 200 g de água a 20°C?
04. (Fuvest) 160 gramas de uma solução aquosa saturada de sacarose a 30°C são resfriados a 0°C. Quanto do açúcar
cristaliza?
C S=180 g/100 g de H2O ; t=0° C
CS= 220 g/100 g de H2O; t=30°C
CONCETRAÇÃO DE SOLUÇÕES
05. (Uel) Em 200g de solução alcoólica de fenolftaleína contendo 8,0% em massa de soluto, quantos mols de álcool há na solução?
Dado: massa molar do etanol = 46g/mol
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