o (U. E. Londrina-PR) No trem maria-fumaça,_as reaçõesquímicas que ocorrem dentro da caldeira estao descritasa seguir.

1C(S)+ "202(g)---+ CO(g)

1CO(g)+ "202(g)---+ C02(g)

ÓH=-lll,O kj (1)

óH = -283,0 kj (2)

C(S)+ 02(g)--+ C02(g) ÓH = -394,0 kj (3)

Com base nas equações químicas e sabendo que a massamolar do carbono é 12 g/rnol, analise as afirmativas.

I. A reação de decomposição do monóxido de carbonoem seus constituintes mais estáveis é um processoque absorve energia.

11. Nas equações (1), (2) e (3) as energias dos reagentessão menores que as energias dos produtos.

111. Cinco toneladas de carvão no forno da caldeira damaria-fumaça fornecem aproximadamente 1,64 . 108 k]de energia ao se transformar em C02(g)'

IV. Os gases representados nas equações (1), (2) e (3)apresentam estruturas lineares.

Assinale a alternativa correta.a) Somente as afi rmativas I e 11 são corretas.b) Somente as afirmativas 11 e IV são corretas.c) Somente as afirmativas 111 e IV são corretas.d) Somente as afirmativas I, 11 e 111 são corretas.e) Somente as afirmativas I, 111 e IV são corretas.

11. (F) As reações são exotérmicas, logo: H,,,,,et' > Hp

""",,

111. (V)1 moi C--- 394 k]

12 g--- 394 kJ5 '10' g--- Q=> Q= 1,64 '10' kj

IV. (V)Alternativa e

eu (Vunesp) Diariamente podemos observar que reações quí-micas e fenômenos físicos implicam em variações de ener-gia. Analise cada um dos seguintes processos, sob pressãoatmosférica.

I. A combustão completa do metano (CH4) produzindo

CO2 e H20.11. ° derretimento de um iceberg.

111. ° impacto de um tijolo no solo ao cair de uma altura h.Em relação aos processos analisados, pode-se afirmar que:a) I é exotérmico, 11 e 111 são endotérmicos.b) I e 111 são exotérmicos e 11 é endotérmico.c) I e 11 são exotérmicos e 111 é endotérmico.d) 1,11 e 111 são exotérmicos.e) 1,11 e 111 são endotérmicos.

I. Toda reação de queima (combustão) é exotérmica.11. Derretimento de iceberg corresponde à fusão da água.

H10{\)--+H.p(/J

Logo, é endotérmica.111. Impacto de tijolo é exotérmico.

Alternativa b

(Vunesp) ° pentano, CSH12'é um dos constituintes do com-bustível utilizado em motores de combustão interna. Suasíntese, a partir do carbono grafite, é dada pela equação:

5C(grahte)+ 6H2(g)--+ CSH12(g)Determine a entalpia (ÓH)da reação de síntese do pentanoa pa rti r das segu intes informações:CSH12(g)+ 802(g) ---+ 5C02(g) + 6H20(C) óH = -3.537 kj

C(grahte)+ 02(g)--> C02(g) óH = -394 kj

1H2(g)+ "2 °2(g)--> H20(t) ÓH = -286 kjPara obtermos a reação:5Cigr,lhlej + 6H2(gl- C5H12il! óH::::;?

Devemos inverter a l' equação. multiplicar por 5 a 2' equação e multipli-car por 6 a 3' equação:

~ + ~ ~ Cc,H",. + ~ sn = +3.537 kJ

t..H = -394·5 = -1.970 kj

t..H = -286 6 = -1.716 kj6HZ(g:. +,-+ ~

5C'grilllt!. + 6H1(g) -+ C:;H12i&1 fj.H = !1H1 + Ó,H1

+ !1HJ

t..H= +3.537+ (-1.970) + (-1.716)t..H=-149kj

+EIJEM

G (Cl/H3) (Enem-MEC) Ainda hoje, é muito comum as pessoasusarem vasilhames de barro (moringas ou potes de cerâmi-ca não esmaltada) para conservar água a uma temperaturamenor do que a do ambiente. Isso ocorre porque:a) o barro isola a água do ambiente, mantendo-a sempre

a uma temperatura menor que a dele, como se fosseisopor.

b) o barro tem poder de "gelar" a água pela sua compo-sição química. Na reação, a água perde calor.

c) o barro é poroso, permitindo que a água passe atravésdele. Parte dessa água evapora, tomando calor da mo-ringa e do restante da água, que são assim resfriadas.

d) o barro é poroso, permitindo que a água se depositena parte de fora da moringa. A água de fora sempreestá a uma temperatura maior que a de dentro.

e) a moringa é uma espécie de geladeira natural,liberan-do substâncias higroscópicas que diminuem natural-mente a temperatura da água.

A mudança do estado físico líquido ~ vapor absorve calor do barro, resfrian-do a moringa e, por consequência, a água em seu interior.Alternativa c

~ o (C7/H26) (Enem-MEC) No que tange à tecnologia de com-bustíveis alternativos, muitos especialistas em energiaacreditam que os álcoois vão crescer em importância emum futuro próximo. Realmente, álcoois como metanol eetanol têm encontrado alguns nichos para uso domésticocomo combustíveis há muitas décadas e, recentemente,vêm obtendo uma aceitação cada vez maior como aditivos,ou mesmo como substitutos para gasolina em veículos.Algumas das propriedades físicas desses combustíveis sãomostradas no quadro seguinte.

Álcool Densidade a25°C (g/mL)

Calor decombustão

(kJ/mol)

Metanol (H3COH)

Etanol (H3CCH,oH)

0,79

0)9

-726,0

-1.367,0

Adaptado de BAIRD, C. Química ambientat.São Paulo: Artmed, 1995.

(Dado: massasmolares em g/mol: H = 1,0; C= 12,0; 0=16,0)Considere que, em pequenos volumes, o custo de produçãode ambos os álcoois seja o mesmo. Dessaforma, do ponto devista econômico, é mais vantajoso utilizar:

EXER(f(fOS COMPLEMENTARES

@ (UFTM-MG) Um auxiliar de enfermagem, trabalhando nocampo, precisa de 5 L de água a 37 DCpara lavar um pa-ciente. A água colhida no poço do local está a 20 "C, Parao aquecimento, será utilizado um fogareiro a gás (GLP),disponível no acampamento.a) Calcule, em kJ,a quantidade de calor consumida para

aquecer a água.b) Calcule a quantidade mínima de GLP(em g) consumida

para o aquecimento de toda a água.(Dados: 1 caloria (cal) = 4,18 I: calor específico da

~ água = 1,0 cal· s.°C-'; poder calorífico do GLP:11.000 kcal . kg ": 1 quilojoule (kj) = 1.000 joules (J);densidade da água = 1 g. mL-1

)

@ (Uncisal) Sobre o ciclo da água, representado simplificada-mente pela figura, são feitas as seguintes afirmações:

a) metanol, pois sua combustão completa fornece aproxi-madamente 22,7 kJ de energia por litro de combustívelqueimado.

b) etanol, pois sua combustão completa fornece aproxi-madamente 29,7 k] de energia por litro de combustívelqueimado.

c) metanol, pois sua combustão completa fornece aproxi-madamente 17,9 MJ de energia por litro de combustívelqueimado.

d) etanol, pois sua combustão completa fornece aproxi-madamente 23,5 MJde energia por litro de combustívelqueimado.

e) etanol, pois sua combustão completa fornece aproxi-madamente 33,7 MJ de energia por litro de combustívelqueimado.

Para 1 l de metanol e etanol, temos:• Metanol => M = 32 g/mol

Como a d = 0,79 glml, em 1 l há 790 g.1 mal => 32 g .utaram. 726 kJ790 g Jíhsnnu, Q" => Q" = 17.923 kJ ou 17,923 MJ

• Etanol => M = 46 g/molComo a d = 0,79 glml, em 1 l há 790 g.1 mal => 46 g .litsum. 1.367 k]790 g .meram Q, => Q[ = 23.476,7 k] ou = 23,5 MJ

Alternativa d

s-E-=QI

I. É um processo físico.11. ° número 1 indica o processo de ebulição; o número 2,

o processo de condensação.111. ° processo de separação, utilizado em laboratório,

que equivale ao ciclo apresentado, é a destilaçãosimples.

IV, ° processo 1 é endotérmico; o processo 2, exotérmico.Está correto o contido em:a) apenas II e 111.b) apenas 11, III e IV.c) apenas 1,111 e IV,d) apenas 1,11 e 111.e) 1,11,111 e IV.

(Q) (PUC-MG) Considere as equações termoquímicas apresen-tadas a seguir.

I. CH41g1+ 2021g)-> C021g1+ 2HPIgI + 900 kJ

11. e2H41g1+ 3021g)-> 2C021g)+ 2HP(c1 AH = -1.410 kJ

1111. HgOIsI+ 90 kJ -> Hgltl + "202Ig1

IV. C6H1206(sl+ 602(g) -> 6C02(g) + 6H20(CI AH = -2.813,0 kJ

V. e(SI-> C(g) AH = +684 kJ

Tendo em vista essas transformações, julgue (Vou F).I. Asequações 1,11 e IV representam as reaçõesexotérrnicas,

11. A reação IV requer uma quantidade três vezes maiorde oxigênio, por molécula reagente, em comparaçãoà reação 11.

111. Na reação V, o C(gltem um conteúdo energético maiorque o elsl'

IV. Asequações 111 e V representam as reaçõesendotérmicas.

@ (UFPR)A fermentação é um processo que emprega micror-ganismos para produção de várias substâncias de grandeimportância econômica. Essesseres vivos realizam certasreações químicas para produzir energia para sustentar seumetabolismo, como, por exemplo, a produção do ácidoacético a partir da oxidação do álcool etílico, que pode serrepresentada pela seguinte equação química:

H3CCHpH(tl + 02(g)-> H3CCOOH(tl+ HP(tl

a) Calcule a variação da entalpia da reação apresentada,dados os valores das entalpias das seguintes reaçõesde combustão:

H3CCH20H(t)+ 302(p)->2C02(g)+ 3H,0(i')I1H=-1.370 kj mol'

H3CCOOH(t)+ 202(g)-> 2C02(g)+ 3H,0(tl I1H = -875 kJ. mol-1

b) Para elevar em 10°C a temperatura de 1 litro de água,é necessário fornecer aproxi madamente 42 kj de ener-gia. Calcule o calor necessário para elevar em 10°C a

temperatura de 12 litros de água e a massa de etanolnecessária para produzir essa quantidade de energiapor fermentação.(Dado: massamolar do etanol M (H3CCH,0H)= 46 g. mol')

~ (U. Católica de Salvador-BA) O cloreto de amônio sólido,NH.CI(Sl'e amônia, NH'(g)' entram em contato. Essa reaçãopode ser feita em um tubo de vidro fechado e a formaçãodo composto é detectada por meio da visualização de umanévoa esbranquiçada.Dadas as equações termoquímicas:N2(g)+ 3H2(g)-> 2N H3(g) t:.Ho = -92 kj

2HCI(g)-> H2(g)+ Cl2(g) t:.Ho = +184 kj

N2(g)+ 4H2(g)+ Cl2(g) -> 2NHp(sl t:.Ho = -628 kj

a entalpia da reação descrita para a transformação de ummoi de cloreto de amônio tem valor igual a:a) +352 kj d) -352 kjb) +176 kj e) -536 kjc) -176 kj

CD (FGV-SP)°Tefíon" é um polímero sintético amplamenteempregado. Ele é formado a partir de um monômero quese obtém por pirólise do triftuormetano.° triftuormetano, CHF3, é produzido pela ftuoração do gásmeta no, de acordo com a reação:

CH4(gl+ 3F2(gl-> CHF3(gl+ 3HF(glDado:

-1.437

-75

-271

A entalpia-padrão da reação de ftuoração do gás meta no,em k] . mol', é igual a:a) -1.633b) -2.175c) -2.325A equação e o!'.H de formação de cada substância é:

CH",! + 3F,(,) ~ CHFl(,) + HF(,)

d) +1.633e) +2.175

-75I

3-0I

-1.437 3(-271)

6.H = I óH Iprodutos - L 6.H 'reageucs

!'.H = [(-1437 + 3' (-271)]- (-75)!!.H = -2.250 + 75!'.H = -2,175 kJAlternativa bo (Unifei-SP) ° metano (CH4) é O principal componente dogás natural. Sua reação de combustão é:CH4 (g) + 202 (81 -> C02(g) + 2H,o(0 f1HO= -890 kj/mol

Dadas as entalpias-padrão de formação:t:.H; CO2 (gl= -394 kj/mol; f1H; H20(CI = -286 kj/rnol:

a entalpia-padrão de formação do metano (kJ/mol) é:a) +76 d) +210b) -210 e) -76c) OPelo enunciado: CH'(g)+ 20 '" ~ COl(, + 2H,O (I, !!.H = -890 kj/mol

~~ ~'----------y-----"x II -194 2 --28ti

!!.H = Hpmd- H,,,, ~-890 = [(-394) + (2 .(- 286))J -x :. !'.H( = -76 kj/mol

Alternativa eo (Mackenzie-SP) Observe a reação a seguir.H

3C - CH

3+ Br

2~ H

3C - CH

2- Br + HBr

Na monobromação do etano, a energia liberada na reação é:(Dado: energia de ligação em kcal/mol (25°C).C - Br = 68; C- H = 99; Br - Br = 46; H - Br = 87)a) 31 kcal/mol d) 20 kcal/molb) 22 kcal/mol e) 10 kcal/molc) 41 kcal/mol

H H H HI I I I

H-C-C-H + Br-Br --> H -C-C- Br + H - BrI I I IH H ~---oH,---,-,H~ _

ReagentesQuebra de ligação

Endotérmico

ProdutosFormação de ligação

Exotérmico

c - H = 1 ·99 = 99 C- Br = 1 ·68 = 68Br - Br = 1 . 46 = 46 H - Br = 1 . 87 = 87

145 kcal 155 kcal!'.H = 145 + (-155) =>!'.H = -10 kcalAlternativa e

+EIJEMG (Cl/H26) (Enem-MEC) Um dos problemas dos combustíveis

que contêm carbono é que sua queima produz dióxido decarbono. Portanto, uma característica importante, ao se es-colher um combustível, é analisar seu calor de combustão(f1HO), definido como a energia liberada na queima com-plet~ de um moi de combustível no estado padrão. O qua-dro seguinte relaciona algumas substãncias que contêmcarbono e seu f1Ho

c

Substância Fórmula

Benzeno C6H6(') -3,268

Etanol C2H50H(~ -1.368

Glicose C,H12°6(') -2.808

Metano CH4{g) -890 '-----....Octano C,H"(f) -5.471

Adaptado de ATKINS, P Princípios de química. Bookman,2007.

Neste contexto, qual dos combustíveis, quando queima-do completamente, libera mais dióxido de carbono noambiente pela mesma quantidade de energia produzida?a) Benzenob) Metanoc) Glicosed) Octanoe) Etanol• Para o benze no:

C,H, 22 ° ~6CO 3H.O2 -

1 moi C. H --- -5.268 k] --- 6 moi CO,• Para o etanol: -

C,H_OH+ 10, -, 2CO 1- 3H,01 mal CH,OH --- -1 368 kj --- 2 mal CO.

-3.268 k] --- xx = 4,78 malPara a glicose:C,H,p, + 60 _c, 6CO, -I- 6H_0

1 moi CGH,:O" --- -2.808 k] --.- 6 mal CO,-3.268 k] --- y

y = 6.98 moiPara o metano:CH, + 20 ->CO, -I- 2H,01 mal CH, --- -860 k] --- 1 mal CO--3.268 kl --- z

z = 3,8 moiPara o octano:

25cp", + -:2 0, ~ 8CO, + 9H,O

1 mal C li --- -3.4'1 kj ---- ~ moi CO--3.268 k] --- w -

w = 4.77 moiAlternativa c

r>.o (C5/H17) (Enem-MEC)A eficiência do fogão de cozinha pode seranalisada em relação ao tipo de energia que ele utiliza. °grá- I

fico a seguir mostra a eficiência de diferentes tipos de fogão.

Eficiência do fogão (%)

70

60

50

40

30

20

10

O

---------------ü------------------ ----

---------~---- ----

- ._--- ---- ----

----- ---- ----

Fogões alenha

Fogões a Fogões a Fogões acarvão querosene gás

Fogõeselétricos

EXERCIClOS COMPLEMENTJlRES

~ (UFCE) A reação de fotossíntese é 6COZ(g} + 6HZO(C} ---->r-\ ---->C6H,P6(S}+ 602(81'Estima-se que, em uma floresta tropical,

cerca de 34.000 k] . m-2 de energia solar são armazenadospelas plantas para realização da fotossíntese durante o pe-ríodo de um ano. A partir dos valores de entalpia-padrãode formação fornecidos a seguir, calcule:

Substância Entalpia-padrão deformação (kJ . mol-1)

CO,lg) -394

H,Olo -286

C6H12061,) -1.275

°'(9) O

a) a massa de CO, que será retirada da atmosfera por m2

de floresta tropical durante o período de um ano.b) a massa de 02 que será adicionada à atmosfera por m'

de floresta tropical durante o período de um ano.

@ (Unicamp-SP) ° nadador Michael Phelps surgiu na Olimpíadade Beijing como um verdadeiro fenômeno, tanto pelo seu de-sempenho quanto pelo seu consumo alimentar. Divulgou-seque ele ingere uma quantidade diária de alimentos capazdelhe oferecer uma energia de 50 MJ.Quanto disto é assimilado,ou não, é uma incógnita. Só no almoço, ele ingere um pacotede macarrão de 500 gramas, além de acompanhamentos.(Dado: entalpia de formação em kJ . mol': glicose == -1.274, água = -242, dióxido de carbono = -394)a) Suponha que o macarrão seja constituído essencial-

mente de glicose (C6H,P6)' e que, no metabolismo, todaessaglicose seja transformada em dióxido de carbono eágua. Considerando-se apenas o metabolismo do ma-carrão diário, qual e a contribuição do nadador parao efeito estufa, em gramas de dióxido de carbono?

b) Qual é a quantidade de energia, em k], associada acombustão completa e total do macarrão (glicose) in-gerido diariamente pelo nadador?

<ft) (UFAL) Considere os dados seguintes:Ligação Energia0=0 118kcal/molH - H 104 kcal/molO-H 111 kcal/mol

Pode-se verificar que a eficiência dos fogões aumenta:a) à medida que diminui o custo dos combustíveis.b) à medida que passam a empregar combustíveis reno-

váveis.c) cerca de duas vezes, quando se substitui fogão a lenha

por fogão a gás.d) cerca de duas vezes, quando se substitui fogão a gás

por fogão elétrico.e) quando são utilizados combustíveis sólidos.Pelos gráficos observa-se que a eficiência do fogão a lenha é aproximada-mente 29% e a do fogão a gás é 58%, ou seja, o dobro do primeiro (fogãoa lenha).Alternativa C

Com base nesses dados, qual a quantidade de energia li-berada na formação de 1 moi de H20, a partir da reaçãoentre moléculas H2 e O}a) 36 kcalb) 59 kcalc) 65 kcal

d) 94 kcale) 101 kcal

@ (U. F. Ouro Preto-MG) ° ácido clorídrico é um importanteácido industrial, e uma das etapas de sua obtenção é re-presentada pela seguinte equação química:

H2(g) + C/2(g)---->2HC/(g)

Considere a seguinte tabela de valores de entalpia de ligação.

Substâncias Energia de ligação (kJ/mol)

H2(g)

CI2{g)

He/lg)

436,0

243,0

432,0

Com base nessa tabela, pode-se afirmar que a entalpia deformação do HC/(gl'em kJ/mol, é de:a) 247,0 c) -247,0b) 123,0 d) -92,5

~ (Unicamp-SP) Uma das grandes novidades e~ comunicação éa fibra óptica. Nesta, a luz é transmitida por grandes distânciassem sofrer distorção ou grande' atenuação. Para fabricar fibraóptica de quartzo, é necessário usar sílica de alta pureza, que épreparada industrialmente usando uma sequência de reaçõescujas equações (não baIanceadas) estão representadas a seguir.

I. Si02(S) + C(s)---->Si(S}+ CO,(g)

11. Si(s)+ C/2(g)---->SiC/4(g)

111. SiC/4(g)+ 02(g]---->Si02(S) + C/2(g)

a) Na obtenção de um tarugo de 300 g de sílica pura, quala quantidade de energia (em kj) envolvida? Considerea condição-padrão.(Dados da entalpia-padrão de formação em k] . mof':Si02(S)= -910; C02(g) = -394; SiC/4(g)= -657)

b) Com a sílica produzida (densidade=2,2 g. crrr"), foi feitoum tarugo que, esticado, formou uma fibra de 0,06 mmde diâmetro. Calcule o comprimento da fibra esticada,em metros.