PROF. VARGAS(A.V) - Termoquímica e Cinética
1. Por convenção, substâncias simples no estado padrão possuem entalpia igual a ______________. Calor de formação ou entalpia de formação ou ΔH formação é a variação de entalpia na formação
de
_______
mol
de
substância
composta
a
partir
de
____________________________________________________________________. 2. No estado padrão (estado mais estável a 25°C, 1 atm), teremos: Elemento Químico
Substância Simples
Hidrogênio Oxigênio Carbono Alumínio Mercúrio 3. Escreva as equações correspondentes à entalpia de formação de: a) C3H8(g)
c) Na2SO4(s)
b) C2H6O(l)
d) HNO3(l)
4. Sobre os diagramas abaixo, responda: a) o ponto B vale _________ kcal. b) o ponto A vale _________kcal. c) Julgue a afirmativa: “este ΔH é numericamente igual à entalpia de 1 mol de CS2(l).” d) Energia (entalpia) do ponto A, por convenção, vale ___________. e) A energia (entalpia) do ponto B vale __________. f) A entalpia de um mol de CO2(g) vale __________.
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5. (UFBA – adapt.) Em relação aos aspectos energéticos envolvidos nas transformações químicas, pode-se afirmar: (01) O calor da reação C(diamante) + O2(g) → CO2(g), a 25ºC e 1 atm, corresponde ao calor padrão de formação do dióxido de carbono. (02) Na equação 2C(g) + 3H2(g) → C2H6 + 20 kcal, se a produção de etano, C2H6 for da ordem 3 mols, o H da reação será +60 kcal. (01) SO2(g) SO3(g)
Dados os Hof: –71 kcal/mol –94 kcal/mol
Então na
reação
de
128
g de
SO2(g) com O2(g).
Segundo a
equação:
SO2(g) + ½ O2(g) →SO3(g), há liberação de 46 kcal de energia. (02)
A partir das equações: H2(g) + ½ O2(g) → H2O(): H = –68 kcal H2(g) + ½ O2(g) → H2O(g): H = –58 kcal
Verificamos que a vaporização de 1 mol de água líquida libera 10 kcal de energia. (03) Uma transformação química, para poder ser utilizada como fonte de energia, tem necessariamente ΔH < 0. (04) A energia de ligação C – H, no metano, igual a +415,5 kJ de acordo com a equação termoquímica: C(g) + 4 H(g) → CH4(g) ΔH = -1662 kJ 6. (UEM – PR – adapt.) Admitindo-se que a reação:
se complete no sentido indicado, complete as sentenças. a) Há ___________ energia armazenada nos produtos do que nos reagentes. b) Trata-se de uma reação __________________. 7. (UNESP) Sódio metálico reage com água liberando grande quantidade de calor, o qual pode desencadear uma segunda reação, de combustão. Sobre essas reações, é correto afirmar que a) os valores de ΔH são positivos para as duas reações e H 2O é produto da combustão.
PROF. VARGAS(A.V) - Termoquímica e Cinética b) o valor de ΔH é positivo apenas para a formação de NaOH(aq) e CO2 é um produto da combustão. c) o valor de ΔH é positivo para a formação de NaOH(aq) e negativo para a combustão de H2. d) os valores de ΔH são negativos para as duas reações e H 2O é produto da combustão. e) os valores de ΔH são negativos para as duas reações e CO 2 é produto da combustão. 8. Determine a entalpia de combustão do etanol, em kcal/mol, sendo dados: Entalpia de formação de C2H6O(l) = – 66 kcal/mol Entalpia de formação de CO2(g) = – 94 kcal/mol Entalpia de formação de H2O(l) = – 68 kcal/mol 9. (USP) Um passo no processo de produção de ferro metálico, Fe(s), e a redução do oxido ferroso (FeO) com monoxido de carbono (CO). FeO(s) + CO(g) → Fe(s) + CO2(g) ΔH = X Utilizando as equações termoquímicas fornecidas a seguir Fe2O3(s) + 3 CO(g) → 2Fe(s) + 3 CO2(g)
ΔH = -25kJ
3FeO(s) + CO2(g) → Fe3O4(s) + CO(g)
ΔH = -36 kJ
2 Fe3O4 (s) + CO2(g) → 3 Fe2O3(s) + CO(g)
ΔH = +47 kJ
Qual deve ser o valor de X? 10. (USP) Com as seguintes energias de ligação: C=C
- 146 kcal/mol
CΞC
-200 kcal/mol
C–H
-100 kcal/mol
C–F
-116kcal/mol
H–F
-135 kcal/mol
É possível prever a energia envolvida na reação: H – CΞC – H +
H–F →
Essa energia será (em valor absoluto): a) 362 kcal
b) 335 kcal
c) 216 kcal
d) 54 kcal
e) 27 kcal
11. (PUC) A gasolina, combustível obtido a partir do craqueamento do petróleo, é constituída de hidrocarbonetos de cadeia longa e flexível, entre eles o octano. A qualidade da gasolina pode ser melhorada, pela conversão de parte do octano em isoctano, representada por:
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A conversão do octano em isoctano e as entalpias de combustão dos dois hidrocarbonetos estão representadas no diagrama abaixo: Pela análise do diagrama, conclui-se que
a
entalpia de formação
do
isoctano é de _________ kJ/mol, e que a conversão do octano em isoctano ocorre com _________ de energia. a) +225,2; absorção b) -225,2; absorção c) -225,2; liberação d) -17,0; liberação e) +17,0; absorção 12. (UNICAMP) O gráfico ao lado representa as variações das massas de um pequeno pedaço de ferro e de uma esponja de ferro (palha de aço usada em limpeza
doméstica)
expostos
ao
ar
(mistura
de
nitrogênio, N2, oxigênio, O2, e outros gases além de vapor d’água). a) Por que as massas da esponja e do pedaço de ferro aumentam com o tempo? b) Qual das curvas diz respeito à esponja de ferro? Justifique. 13. (UFRS) Durante o estudo cinético da reação genérica: 2A + B → A 2B, foram obtidos os seguintes dados experimentais: [A] mol/L 0,1 0,1 0,2
[B] mol/L 0,1 0,2 0,1
Velocidade de formação de A2B (mol/L.s) 2.10-2 8.10-2 2.10-2
Baseando–se nos dados experimentais, indique as ordens da reação em relação a A, B e a ordem da reação. 14. (UFSM – RS) Um comprimido efervescente de vitamina C intacto, pesando 5 g, quando colocado em um copo contendo água a 25 °C, será dissolvido em dois
PROF. VARGAS(A.V) - Termoquímica e Cinética minutos. Considerando essa informação, assinale verdadeira (V) ou falsa (F) em cada uma das proposições. ( ) Se o comprimido efervescente estiver em pequenos pedaços, o tempo de dissolução também será de dois minutos, pois a massa continua sendo 5 g. ( ) O tempo de dissolução do comprimido efervescente intacto mantém-se quando o comprimido for dissolvido em água a 40 °C, pois a área de contato é a mesma. ( ) Quanto maior a superfície de contato do comprimido efervescente com a água, maior o número de colisões favoráveis, portanto maior a velocidade de dissolução. ( ) O aumento da temperatura diminui a energia de ativação, diminuindo, portanto, o tempo de dissolução. A seqüência correta é: a) V-F-V-V.
b) F-V-F-V.
c) V-V-F-V.
d) F-F-V–F
e) V-V-F-F
15. (UFRN) A sacarose (C12H22O11), quando em presença de água e de algumas gotas de ácido clorídrico (HCℓ), catalisador, sofre uma reação de hidrólise (denominada inversão da sacarose) produzindo glicose e frutose. Um estudo cinético dessa reação foi realizado, e dele resultou o gráfico ao lado. Fazendo uso desse gráfico, determinar as velocidades médias de desaparição da sacarose nos intervalos: a) t = 0 e t = 40 min; b) t = 60 e t = 100 min. 16. (USP) Considerando a reação hipotética abaixo: aA+bB+cC→dD+eE Foram
realizados
alguns
experimentos
relacionados à variação da velocidade da reação em relação à variação da concentração. Tais dados foram postos na tabela acima. Marque a alternativa correta. a) Para essa reação, a velocidade depende das concentrações dos três reagentes.
PROF. VARGAS(A.V) - Termoquímica e Cinética b) A reação é de sexta ordem. c) A reação é de segunda ordem para A, ordem zero para B e de terceira ordem para C. d) A reação é de terceira ordem para A, de segunda ordem para B e ordem zero para C. d) A reação é de segunda ordem para A, de primeira ordem para B e terceira para C. 17. Com base no exercício anterior responda as questões abaixo: a) Escreva a expressão da velocidade da reação. b) De que ordem é a reação? c) Se triplicarmos a concentração de A, o que ocorrerá com a velocidade da reação? d) Se triplicarmos a concentração de B, o que ocorrerá com a velocidade da reação? e) Qual é a constante da velocidade dessa reação? 18.(UNESP) Os catalisadores desempenham importante papel em vários processos químicos. Uma reação genérica entre os reagentes A e B pode ocorrer na ausência ou na presença de um catalisador (cat). Indique a alternativa que melhor representa as reações catalisada e não catalisada.
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20. (Fuvest) Para estudar a velocidade da reação que ocorre entre magnésio e ácido clorídrico, foram feitos dois experimentos a 15ºC utilizando a mesma quantidade de magnésio e o mesmo volume de ácido. Os dois experimentos diferiram apenas na concentração do ácido utilizado. O volume de hidrogênio produzido em cada experimento, em diferentes tempos, foi medido a pressão e temperatura ambientes. Os dados obtidos foram:
a) Em qual dos experimentos a velocidade da reação foi maior? Justifique com base nos dados experimentais. b) A curva obtida para o experimento I (15ºC) está no gráfico ao lado. Neste mesmo gráfico, represente a curva que seria obtida se o experimento
I
fosse
realizado
temperatura mais alta. Explique.
a
uma