1- (FePeCS-DF) O metanol é um líquido, inflamável e perigoso, que apresenta efeito tóxico no sistema nervoso, particularmente no nervo óptico. Essa substância pode ser preparada através da hidrogenação controlada do monóxido de carbono, em uma reação que se processa sob pressão e em presença de um catalisador metálico. Com base na tabela de calores-padrão de formação a seguir, calcule a variação da entalpia do processo.
CO + H2 → CH3OH
Calcule o valor da variação da Entalpia.
2- (Ufrgs) Dadas as equações termoquímicas, a 1 atm e 25°C.
1 – CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l) ▲H = -888 kJ/mol
2 – C2H6O(g) +3O2 (g) →2CO2(g)+3H2O(l) ▲H = -1373 kJ/mol
3 – C8H18(l) +25/2 O2(g) → 8 CO2(g) +9 H2O(g) ▲H =-5110 kJ/mol
4 – H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l) ▲H = -286 kJ/mol
5 - C(grafite) + O2(g) → CO2(g) ▲H = -393,5 kJ/mol
o combustível que libera a maior quantidade de calor, por grama consumido é:
a) CH4(g)
b) C2H6O(g)
c) C8H18(l)
d) H2(g)
e) C(grafite)
Obs: Apresente todos os cálculos.
3- Dada a reação termoquímica
3/2 O2(g) →O3(g) ▲H = +142,3 kJ/mol
é possível afirmar que na formação de 96g de ozônio o calor da reação, em kJ, será:
a) +71,15
b) -71,15
c) -284,6
d) +284,6
e) -142,3
Obs: Apresente os cálculos.
4- Considere as seguintes transformações:
I . Dióxido de carbono sólido (gelo seco) - dióxido de carbono gasoso.
II . Ferro fundido - ferro sólido.
III . Água líquida - vapor d’água.
Dessas transformações, no sentido indicado e à temperatura constante, apenas:
a) I é exotérmica.
b) II é exotérmica.
c) III é exotérmica.
d) I e II são exotérmicas.
e) II e III são exotérmicas.
Respostas
1) Falta a tabela com o valores das entalpias padrões de formação.
2)
Os combustíveis são:
CH₄ (metano), C₂H₆O (etanol), C₈H₁₈ (octano - gasolina), H₂ (gás hidrogênio) e C (carbono).
Como essa entalpia foi dada em kJ/mol é preciso dividir esses valores pela massa molar de cada um dos combustíveis para encontrar a quantidade de calor liberada em kJ por g (grama).
Considerando, C = 12 g, H = 1 g e O = 16 g calcula-se a massa molar de cada um:
CH₄ = C + 4 H = 12 + 4 = 16 g/mol
C₂H₆O = 2C + 6H + O = 2 . 12 + 6 . 1 + 16 = 46 g/mol
C₈H₁₈ = 8C + 16 H = 8 . 12 + 16 . 1 = 114 g/mol
H₂ = 2 H = 2 . 1 = 2 g/mol
C = 12 g/mol
Agora basta dividir o ΔH de cada um pela massa em gramas:
-888/16 = -55,5 kJ/g para o CH₄
-1373/46 = -29,85 kJ/g para o C₂H₆O
-5110/114 = -44,82 kJ/g para o C₈H₁₈
-286/2 = -143 kJ/g para o H₂
-393,5/12 = -32,79 kJ/g para o C
Ou seja, percebe-se que o H₂ libera mais calor (kJ) durante a queima por grama (g). Letra D.
3) Veja que o ΔH = + 142,3 kJ/mol. Ou seja, a cada 1 mol de O₃ formado p calor da reação é de +142,3 kJ.
Ele quer saber para a massa de 96 g. Basta usar a fórmula do nº de mols (n) para saber quanto 96 g de Ozônio equivale em mols:
n = m/MM
Onde, m = massa = 96 g e MM = Massa Molar = O₃ = 3 . O = 3 . 16 = 48 g/mol
Assim, temos que:
n = 96/48 = 2 mols de O₃
Se em 1 mol temos +142,3 kJ então em 2 mols teremos o dobro que é +284,6 kJ. Regra de três abaixo:
Se: 1 mol ------------------ +142,3
Então: 2 mol ------------------ x
multiplicando cruzado:
x = +284,6 kJ (alternativa letra D)
4) As mudanças de estado físico que liberam calor (exotérmicas são a passagem do vapor para o líquido - liquefação - e do líquido para o sólido - solidificação)
Assim, o único liberá calor é a o Ferro fundido (líquido) virando Ferro sólido. Está ocorrendo uma solidificação, por isso é uma transformação exotérmica. Letra B