lista termoquímica

Poder calrico

1. (UFRJ) De acordo com a CoordenadoriaMunicipal de Agricultura, o consumo mdiocarioca de coco verde de 8 milhes de fru-tos por ano, mas a produo do Rio de Janeiro de apenas 2 milhes de frutos.Dentre as vrias qualidades nutricionais dagua-de-coco, destaca-se ser ela um isotniconatural. A tabela a seguir apresenta resultadosmdios de informaes nutricionais de umabebida isotnica comercial e da gua-de-coco.

Informaes nutricionais por 100 mL

* Calor de combusto dos carboidratos.

a) Uma funo importante das bebidas isotni-cas a reposio de potssio aps ativi-dades fsicas de longa durao; a quantidadede gua de um coco verde (300 mL) repe opotssio perdido em duas horas de corrida.Calcule o volume, em litros, de isotnicocomercial necessrio para repor o potssioperdido em 2 h de corrida.

b) A tabela a seguir apresenta o consumoenergtico mdio (em kcal/min) de diferen-tes atividades fsicas:

Calcule o volume, em litros, de gua-de-coconecessrio para repor a energia gasta aps17 minutos de natao.

2. (Unicamp-SP) Agora sou eu que vou me deliciarcom um chocolate diz Nan. E continua: Voc sabia que uma barra de chocolate contm7% de protenas, 59% de carboidratos e 27%de lipdios e que a energia de combusto dasprotenas e dos carboidratos de 17 kJ/g edos lipdios de 38 kJ/g aproximadamente?Se essa barra de chocolate tem 50 g, quantode energia ela me fornecer?

Processos exotrmicos e endotrmicos

3. (Fuvest-SP) Experimentalmente observa-seque, quando se dissolve etanol na gua, haumento na temperatura da mistura. Com

base nesse fato, demonstre ou refute aseguinte afirmao: A dissoluo do etanolem gua um processo endotrmico.

4. (UFU-MG) So processos endotrmicos eexotrmicos, respectivamente, as mudanasde estado:

a) fuso e ebulio.b) solidificao e liquefao.c) condensao e sublimao.d) sublimao e fuso.e) sublimao e solidificao.

5. (Fuvest-SP) Considere os seguintes dados:

reagente produto (condies padro)

1) C(grafita) C(diamante) + 0,5 kcal/mol de C

2) I(g) 1/2 I2(g) 25 kcal/mol de I

3) 1/2 Cl2(g) Cl(g) + 30 kcal/mol de Cl

Pode-se afirmar que o reagente tem maiorenergia do que o produto, somente em:

a) 1. c) 3. e) 1 e 3.b) 2. d) 1 e 2.

6. (UEFS-BA) Considere-se a reao:

H2(g) + 1/2 O2(g) H2O(l) H = 68,3 kcalPode-se afirmar, em relao formao de 1 mol de gua, que h:

a) absoro de 68,3 kcal e a reao endo-trmica.

b) absoro de 68,3 kcal e a reao exo-trmica.

c) liberao de 68,3 kcal e a reao exo-trmica.

d) liberao de 68,3 kcal e a reao endo-trmica.

e) liberao de 68,3 kcal e a reao a-trmica.

7. (PUC-MG) A 25 C e 1 atm de presso, um molde nitrognio gasoso, reagindo com um molde oxignio gasoso, produz monxido denitrognio gasoso com absoro de 22 kcaldo produto obtido. O diagrama que represen-ta corretamente essa informao :

339Unidade 12 Termoqumica

Exerccios propostos

isotnico

comercial102 kcal 10 mg 45 mg

68 kcal 200 mg 60 mggua-de-coco

Valor

energtico*Potssio Sdio

repousar

caminhar

nadar

Atividade

1,1

3,7

10,0

Energia gasta (kcal/min)

2 NO(g)

N2(g) + O2(g)

a)2 NO(g)

N2(g) + O2(g)

c)NO(g) + O2(g)

N2(g)

e)

N2(g) + O2(g)

2 NO(g)

b)N2(g) + O2(g)

2 NO(g)

d)

Equao termoqumica

8. (UFRS) Considerando a reao representadapela equao termoqumica

N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) H = 22 kcalso feitas as seguintes afirmaes:

I A quantidade de energia liberada sermaior se o produto obtido for dois molde NH3 no estado lquido.

II A decomposio de 6,8 g de NH3(g)absorve 4,4 kcal.

III A entalpia de formao da amnia de11 kcal mol1.

Quais so corretas?a) Apenas I. d) Apenas II e III.b) Apenas I e II. e) I, II e III.c) Apenas I e III.

9. (Unicamp-SP) Uma vela feita de um materialao qual se pode atribuir a frmula C20H42. Qualo calor liberado na combusto de 10,0 g destavela presso constante? (massas molares:C = 12 g/mol1; H = 1 g/mol1)C20H42(s) + 61/2 O2(g) 20 CO2(g) + 21 H2O(g)

H = 13 300 kJ

10. (FEI-SP) Considere a equao termoqumica:C2H5OH(l) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 3 H2O

H = 330 kcal/molO volume de lcool (d = 0,782 g/mL) que,por combusto completa, libera 561/kcal igual a: (Dado: M C2H5OH = 46 g/mol)a) 10 mL. d) 500 mL.b) 50 mL. e) 1 000 mL.c) 100 mL.

Entalpia de formao e combusto

11. (UFPeI-RS) A gua a substncia mais abun-dante em nosso planeta, ocorrendo, nos trsestados fsicos (slido, lquido, gasoso), nalitosfera, hidrosfera e atmosfera. Todos osseres vivos so constitudos por grandes por-centagens de gua, de modo que, sem ela, avida, tal qual a conhecemos, no existiria naTerra. Considerando o grfico de energia, aseguir,que representa a formao da gua nosdiferentes estados fsicos, faa o que se pede.I Escreva a equao termoqumica corres-

pondente formao da gua no esta-do lquido.

II Observando a formao da gua nos 3estados fsicos, indique em qual esta-do fsico ocorre liberao ou absorode maior quantidade de calor.

III Determine o H na transformao dovapor de gua em gua lquida, a partirdo grfico.

12. (UFMG) Nos diagramas a seguir as linhashorizontais correspondem a entalpias desubstncias ou de misturas de substncias.O diagrama que qualitativamente indica asentapias relativas de 1 mol de etanol lqui-do, 1 mol de etanol gasoso e dos produtosda combusto de 1 mol desse lcool,2 CO2 + 3 H2O, :

13. (Unicamp-SP) As variaes de entalpia (H) dooxignio, do estanho e dos seus xidos, a 298 Ke 1 bar, esto representadas no diagrama:

Assim, a formao do SnO(s), a partir dos ele-mentos, corresponde a uma variao deentalpia de 286 kJ/mol.a) Calcule a variao de entalpia (H1) corres-

pondente decomposio do SnO2(s) nosrespectivos elementos, a 298 K e 1 bar.

b) Escreva a equao qumica e calcule arespectiva variao de entalpia (H2) dareao entre o xido de estanho II e ooxignio, produzindo o xido de estanhoIV, a 298 K e 1 bar.

14. (UFCE) Um dos sistemas de propulso de fo-guetes constitudo de uma mistura de hidra-zina (N2H4) e perxido de hidrognio (H2O2).A equao representativa do processo :

N2H4(l) + 2 H2O2(l) N2(g) + 4 H2O(g)a) Determine a variao de entalpia (H) da

reao, a 25 C.b) Escreva as estruturas de Lewis (eltrons

por pontos) para os reagentes.

PARTE 2 FSICO-QUMICA340

H2(g) + 1/2 O2(g)

H2O(v) H1 H2 H3

H2O(s)

0

57,8

68,4

69,8

H2O(l)

H (kcal/mol)

sentido da reao

2 CO2 + 3 H2O

H

etanol gasoso

etanol lquido

a)

2 CO2 + 3 H2O

H

etanol gasoso

etanol lquido

c)

2 CO2 + 3 H2O

H

etanol lquido

etanol gasoso

b)

2 CO2 + 3 H2O

H

etanol lquido

etanol gasoso

d)

Sn(s) + O2(g)

SnO(s) + 0,5 O2(g)286 kJ/mol

581 kJ/mol

SnO2(s)

H

Dados:Calor molar de formao a 298 K:N2H4(l) = +12 kcal mol1

H2O2(l) = 45 kcal mol1

H2O(g) = 58 kcal mol1

(H = 1; N = 7; O = 8)

15. (UFF-RJ) A cabea de palito de fsforo con-tm uma substncia chamada trissulfeto detetrafsforo. Este composto inflama na pre-sena de oxignio, ocorrendo, presso nor-mal, a liberao de uma quantidade de calorde 3 677 kJ por mol. A reao referente aoprocesso est representada a seguir:

P4S3(s) + 8 O2(g) P4O10(s) + 3 SO2(g)Calcule a entalpia padro de formao doP4S3(s), considerando a seguinte tabela:

16. (Unicamp-SP) A combusto do metanol (CH4O)e a do etanol (C2H6O) podem ser represen-tadas pelas equaes:

CH4O(l) + 3/2 O2(g) CO2(g) + 2 H2O(g)H = 671 kJ/mol

C2H6O(l) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 3 H2O(g)H = 1 327 kJ/mol

Sabe-se que as densidades desses doislquidos so praticamente iguais. Na com-busto de um mesmo volume de cada um,qual libertar mais calor? Mostre como vocchegou a essa concluso.(massas molares: metanol = 32 g/mol eetanol = 46 g/mol)

17. (UFRJ) O H2SO4 uma substncia to impor-tante, devido ao seu extenso uso em proces-sos industriais, que a quantidade de cidosulfrico produzido anualmente por um pas um dos indicadores de seu nvel de desen-volvimento. As reaes que descrevem umdos processos de obteno desse cido esuas respectivas entalpias a 25 C so:

S(s) + O2(g) SO2(g) H = 297 kJSO2(g) + 1/2 O2(g) SO3(g) H = 99 kJSO3(g) + H2O(l) H2SO4(l) H = x kJ

a) Sabendo-se tambm que:

H2(g) + 1/2 O2(g) H2O(l) H = 286 kJe que a entalpia de formao (Hf) doH2SO4 a 25 C igual a 814 kJ/mol, cal-cule o valor de x.

b) Escreva a frmula estrutural do cidosulfrico.

Energia de ligao

18. (UFPA) Considere as seguintes energias deligao: kcal mol1

C Cl .............. 81 C H ............... 99C O ............... 86 H O ............. 110C O .............. 178Qual dos compostos a seguir requer maiorenergia para se dissociar completamente emtomos, quando aquecemos 1 mol domesmo, no estado gasoso?

19. (UNI-RIO) O gs cloro (Cl2) amarelo-esverdea-do altamente txico. Ao ser inalado, reagecom a gua existente nos pulmes, forman-do cido clordrico (HCl) um cido forte,capaz de causar graves leses internas, con-forme a seguinte reao:Cl Cl + H O H H Cl + H O Cl

Cl2(g) + H2O(g) HCl(g) + HClO(g)

Utilizando os dados constantes na tabela ante-rior, marque a opo que contm o valor corre-to da variao de entalpia verificada,em kJ/mol.a) +104. c) +52. e) 104.b) +71. d) 71.

20. (MACK-SP) Calcule a variao de entalpia nareao

2 HBr(g) + Cl2(g) 2 HCl(g) + Br2(g)conhecendo as seguintes energias de ligao(todas nas mesmas condies de presso etemperatura):

H Br 87,4 kcal/molCl Cl 57,9 kcal/molH Cl 103,1 kcal/molBr Br 46,1 kcal/mol

a) +232,7 kcal d) +145,3 kcalb) 149,2 kcal e) 19,6 kcalc) +19,6 kcal

341Unidade 12 Termoqumica

P4O10(s)

SO2(g)

Composto

2940,0

296,8

H0f (kJ mol1)

H C H

H

H

a)

H C O H

H

H

b)

H C

O

H

H C

O

O H

d)

e)

H C Cl

H

Cl

c)

Cl Cl

H O

H Cl

Cl O

Ligao

243

464

431

205

Energia de ligao

(kJ/mol; 25 C e 1 atm)

21. (UFRS) Dadas as energias de ligao em kcal mol1:C C 143 Br Br 46C H 99 C C 80C Br 66

A variao de entalpia da reao de adio debromo ao alceno, representada pela equao

igual a:a) 23 kcal. c) 43 kcal. e) +401 kcal.b) +23 kcal. d) 401 kcal.

22. Com base na tabela dada, determine a varia-o de entalpia da reao seguinte:

3 Cl2 + 2 NH3 6 HCl + N2

23. (Unicamp-SP) A Lei Peridica observada porMendeleev permitiu prever propriedadesmacroscpicas de elementos e de compos-tos desconhecidos. Mais tarde, verificou-seque propriedades como comprimento eentalpia de ligaes covalentes tambm sopropriedades relacionadas periodicidade.A seguir esto, parcialmente tabelados, oscomprimentos e as energias de ligao dasmolculas dos haletos de hidrognio:

Com base nos valores tabelados, estime asenergias de ligao do H F e do H Brmostrando claramente como voc procedeu.

Lei de Hess

24. (Cesgranrio-RJ) Considerando os processos:I H2(g) + 1/2 O2(g) H2O(l)

H = 68,3 kcal eII H2(g) + 1/2 O2(g) H2O(g)

H = 57,8 kcal, o valor de H para H2O(g) H2O(l) :

a) +126,1 kcal. d) 136,6 kcal.b) 97,2 kcal. e) 21,0 kcal.c) 10,5 kcal.

25. Um passo no processo de produo de ferrometlico, Fe(s), a reduo do xido ferroso(FeO) com monxido de carbono (CO).FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g) H = xUtilizando as equaes termoqumicas forne-cidas a seguir:Fe2O3(s) + 3 CO(g) 2 Fe(s) + 3 CO2(g)

H = 25 kJ3 FeO(s) + CO2(g) Fe3O4(s) + CO(g)

H = 36 kJ2 Fe3O4(s) + CO2(g) 3 Fe2O3(s) + CO(g)

H = +47 kJdetermine o valor de x.

26. (UFSC) As seguintes equaes termoqumi-cas so verdadeiras quando reagentes eprodutos esto no estado gasoso a 25 C ea 1 atmosfera de presso.CH4(g) + Cl2(g) CH3Cl(g) + HCl(g)

H = 109 kJCH3Cl(g) + Cl2(g) CH2Cl2(g) + HCl(g)

H = 96 kJCH2Cl2(g) + Cl2(g) CHCl3(g) + HCl(g)

H = 104 kJCHCl3(g) + Cl2(g) CCl4(g) + HCl(g)

H = 100 kJQual a variao de entalpia (k Joule) corres-pondente obteno de 1 mol de cloreto demetila (CH3Cl), a partir de tetracloreto de car-bono e cloreto de hidrognio, quando reagen-tes e produtos forem gases a 25 C e 1 atmos-fera de presso?

CCl4(g) + 3 HCl(g) CH3Cl(g) + 3 Cl2(g)

27. (UFMG) As variaes de entalpia envolvidasnas etapas de formao de NaCl(s) a partirdos tomos gasosos so:Na(g) Na

+(g) + e

H = +502,0 kJ/molCl(g) + e

Cl(g) H = 342,0 kJ/molNa+(g) + Cl

(g) NaCl(s) H = 788,0 kJ/mol

a) Calcule a variao de entalpia da reao:Na(g) + Cl(g) Na

+(g) + Cl

(g)

b) Calcule a variao de entalpia do proces-so global de formao de NaCl(s) a partirdos tomos gasosos.

28. Conhecidas as equaes termoqumicas:I C6H12O6 2 C3H6O3

glicose cido ltico

H = 21 kcal/mol glicoseII 2 C3H6O3 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O

H = 326 kcal/mol cido lticodetermine o calor liberado na combusto de1 mol de glicose:

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O

PARTE 2 FSICO-QUMICA342

H H H

HH

H

Br Br

C C + Br Br H C C H

H N 93

H H 104

C C 83

H Cl 103

N N 38

Cl Cl 58

N N 225

Energias de ligao (kcal/mol)

H F

H Cl

H Br

H I

92

127

141

161

Haleto

de

hidrognio

Comprimento

da ligao em

pm (picmetros)

431

299

Entalpia de

ligao

(kJ/mol)

2. III e IV

H2O(l) H2O(v) H > 0estado final > estado inicial

H2O(s) H2O(v) H > 0estado final > estado inicial

3. e 4. e 5. c 6. d

p. 327 Exerccios de classe

1. liberados 6 865 kJ 4. 0,25 mol

2. liberados 686,5 kJ 5. 61 . 106

g

3. liberados 13 730 kJ


1. 1 H2(g) + 1/2 O2(g) 1 H2O(l)

1/2 H2(g) + 1/2 Cl2(g) 1 HCl(g)

1/2 N2(g) + 1 O2(g) 1 NO2(g)

2 C(graf) + 2 H2(g) 1 C2H4(g)

6 C(graf) + 3 H2(g) 1 C6H6(l)

1/2 H2(g) + 1/2 N2(g) + 3/2 O2(g) 1 HNO3(g)

2. I. exotrmico III. liberadas 136,6 kcal

II. maior IV. liberadas 350 kcal

3.

4. d

5. I. exotrmicas

II. H = 395,9 kJ/mol (diamante)H = 394 kJ/mol (grafite)

III. queima do diamante

IV. endotrmico

6. b 7. a 8. b


1. H = 91,5 kJ/mol; H H + Cl Cl 2 H Cl

436 243 2 (431)

fornecida liberada

679 862

energia liberada: 183 kJ

2. H = 21 kcal/mol (exotrmica)3. H = 24,2 kcal/mol4. b


1. a) H = 800 kJ/mol b) reao 1: endotrmica;2. a reaes 2 e 3: exotrmicas3. 38 kJ

4. a) C(s) + 1/2 O2(g) CO(g) + 26,41 kcal

CO(g) + 1/2 O2(g) CO2(g) + 67,64 kcal

C(s) + O2(g) CO2(g) + 94,05 kcal

b) o H da reaoc) 132,05 kcal

5. a) H = 1,9 kJ . mol1 b) H = 3 935 kJ . mol1

p. 339 Exerccios propostos

1. a) 6,0 L b) 0,25 L

2. 1074 kJ

3. exotrmica; libera calor

4. e 7. a

5. b 8. e

6. c 9. 472 kJ

10. c

11. I. 1 H2(g) + 1/2 O2(g) 1 H2O(l) H = 68,4 kcalII. formao de gua slida (maior liberao de calor)

III. H = 10,6 kcal12. c

13. a) H = 581 kJ/molb) SnO(s) + 1/2 O2(g) SnO2(s)

H = 295 kJ/mol14. a) H = 154 kcal

b)

15. 153,4 kJ

16. a queima do etanol;

17. a) x = 132 kJ b)

18. b 21. a

19. b 22. H = 111 kcal20. e

23. H F = 497

H Br = 365

y = 431 + 299 = 3652

x y = 132 x 365 = 132 x = 49724. c25. x = 17 kJ26. H = 300 kJ27. a) H = +160 kJ

b) H = 628 kJ28. 347 kcal

29. a) 2 Al(s) + 1 Fe2O3(s) 2 Fe(s) + 1 Al2O3(s)b) H = 851,8 kJ

30. 57 kcal/mol


1. S8 = 0; H2S = 2; SO2 = +4; H2SO3 = +4; SO3 = +6;

H2SO4 = +6; SO24 = +6; Na2S2O3 = +4; Al2(SO4)3 = +6

645Respostas

14243 123

144424443

H H

H

N

H

N H HO O

1 C2H6O 46 g 1327 kJm x

x = kJ

1 CH4O 32 g 671 kJm y

y = kJ

Assim, x > y

etanol

metanol

671 m32

1327 m46

O

H O S O H

O

H F 92 xH Cl 127 431H Br 141 yH I 161 299

431 299 = 132, logo:x y = 132

0

71,0

94,4

libera

libera

lista termoquímica

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