TERMOQUÍMICA01) Classifique as reações abaixo em endotérmicas e exotérmicas e construa o seu diagrama energético. a) H2O(l) H2(g) + ½ O2(g) H = + 68,3 kcal/mol b) CH4(g) + 2 O2(g) CO2(g) + 2 H2O(l) H = - 210,8 kcal/mol. 02) A queima de 1g de carvão libera 7830 cal, de acordo com a equação: C(s) + O2(g) CO2(g) Determine o calor de combustão do carvão, em cal/mol. 03) Na síntese do gás óxido de nitrogênio verifica-se que, para cada litro formado desse gás, nas CNTP, ocorre absorção de 982 cal. ½ N2(g) + ½ O2(g) NO(g) Determine o calor absorvido quando se forma 1 mol de NO. 04) A queima de 1,2g de grafite produz gás carbônico e, nas condições-padrão libera 9,6 kcal. Determine a entalpia do gás carbônico, sabendo que ela é igual à variação de entalpia de formação do gás carbônico. 05) Considere a equação termoquímica abaixo: ½ N2(g) + 1 O2(g) NO2(g) H = + 8 kcal a) a reação libera ou absorve calor. b) qual o calor, em valor absoluto, envolvido na reação de 8g de gás oxigênio? 06) Considere as seguintes variações de entalpia de formação: C(s) + O2(g) CO2(g) H = - 94 kcal/mol H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) H = - 68 kcal/mol 2 C(s) + H2(g) C2H2(g) H = + 54 kcal/mol Determine a variação de entalpia da combustão do acetileno: C2H2(g) + 5/2 O2(g) 2 CO2(g) + H2O(l) H = ________ kcal/mol 07) Equacione a combustão de 1 mol de cada um dos combustíveis abaixo, procurando indicar os respectivos estados físicos de cada substância, a 25oC e 1 atm de pressão: a) gás hidrogênio b) gás propano (C3H8) c) enxofre. 08) A queima de 2,8g de CO libera 6,7 kcal. Determine a variação de entalpia de combustão do monóxido de carbono. 09) Fazendo uso das variações de entalpia de combustão do gás metano (CH 4: - 210 kcal/mol) e do gás butano (C4H10: -690 kcal/mol), determine: a) o que tem maior poder calorífico por grama de gás queimado; b) o que tem maior poder calorífico por litro de gás queimado, nas CNTP. 193.68 kcal/mol C(s) + 2 H2(g) + ½ O2(g) CH4O(l) H = .2 kcal H = .8 kcal H = + 20.330 kcal/mol 14) Transforme os seguintes dados (H o = entalpia padrão de formação) em equações termoquímicas: a) CS2(l) Ho = + 79.6 kJ/mol b) H2SO4(l) Ho = .9 kcal H = .22 kcal/mol ½ H2(g) + ½ I2(s) HI(g) H = + 6 kcal/mol 12) Considere os seguintes dados.10) Calcule a variação de entalpia de combustão do metanol (CH4O): CH4O(l) + 3/2 O2(g) CO2(g) + 2 H2O(l) H = __________ sabendo que as variações de entalpia de formação do gás carbônico.22 kcal H = .288 kcal H = .13.3 kcal H = .57 kcal/mol 11) Determine a variarão de entalpia da reação entre cloreto de prata e gás iodídrico: AgCl(s) + HI(g) AgI(s) + HCl(s) H = ___________ sabendo que as variações de entalpia de formação dos reagentes e produtos são: Ag(s) + ½ Cl2(g) AgCl(g) H = .64.9 kcal H = + 44.94 kcal/mol H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) H = .9 kcal H = + 151. da água e do metanol são: C(s) + O2(g) CO2(g) H = . a 25oC e 1atm: Substância Entalpia de formação (kJ/mol) amônia -46 cloreto de hidrogênio (gás) -92 cloreto de amônio (sólido) -314 a) Calcule a variação de entalpia (em kj/mol) da reação: HCl + NH3 NH4Cl H = __________ b) Essa reação é exotérmica ou endotérmica? Por quê? c) Construa o diagrama de energia em função do caminho da reação.17.15 kcal/mol ½ H2(g) + ½ Cl2(g) HCl(g) H = .30 kcal/mol Ag(s) + ½ I2(g) AgI(g) H = .8 kcal H = .11.08 kcal H = .1209 kJ/mol c) HNO3(l) Ho = . 13) Faça os gráficos de entalpia para as reações indicadas pelas classifique-as quanto ao calor envolvido e o tipo de H: a) Ca(s) + C(grafite) + 3/2 O2(g) CaCO3(s) b) N2(s) + 3H2(g) NH3(g) c) Fe(s) + ½ O2(g) FeO(s) d) C(grafite) + 2 H2(g) CH4(g) e) H2(g) + S(rombico) + 2 O2(g) H2SO4(l) f) CaO(s) Ca(s) + ½ O2(g) g) H2O2 H2(g) + O2(g) h) C2H6(g) 2 C(s) + 3 H2(g) i) CuCl2 + aq CuCl2(aq) j) HNO3(aq) + NaOH(aq) NaNO3(aq) + H2O(l) l) C2H5OH(l) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 3 H2O(l) equações termoquímicas e H = .173 kJ/mol d) NH4HCO3(s) Ho = .854 kJ/mol . nas condições ambientes. 17) Em três reações sucessivas. 1 atm) H2 = . líquido e gasoso.1 kcal Sn(cúbico) + O2(g) SnO2(s) H = .46 kcal .x cal (10oC. calcule a entalpia padrão de formação do O3(g).359 kJ/mol f) C2H2(g) Ho = + 227 kJ/mol 15) Dada a equação termoquímica: 6 H2(g) + 2 O3(g) 6 H2O(l) H = .. em kJ/mol de ligação (valores absolutos): NN: 950 H-H: 430 N-H: 390 Calcule o calor (kJ/mol de NH3) envolvido na reação representada por: N2 + 3 H2 2 NH3 22) Escreva a equação de termoquímica em termos de combustão das seguintes substâncias: a) combustão do propano (C3H8) H = . 18) São dadas as equações termoquímicas das reações das formas alotrópicas (tetraédricas e cúbica) do estanho com oxigênio gasoso: Sn(tetraédrico) + O2(g) SnO2(s) H = . b) classifique as reações quanto ao calor envolvido.138. sabendo que: 2 SO2(s) + O2(g) SO3(g) H = . partindo sempre de carbono na forma de grafite e oxigênio gasoso. d) determine a quantidade de calo (H) necessário para passar de uma forma a outra do estanho.e) NaClO3(s) Ho = . 19) Determine o calor de formação do gás clorídrico. conhecendo as seguintes energias de ligação (em valor absoluto): H-H: 104 kcal/mol de ligação Cl-Cl: 58 kcal/mol de ligação H-Cl: 103 kcal/mol de ligação 20) Determine a variação de entalpia da reação: CH4(g) + Cl2 CH3Cl(g) + HCl(g) sabendo que as energias de ligação.y cal (20oC. em valor absoluto. são (kcal/mol): C-H: 99 Cl-Cl: 58 C-Cl: 80 H-Cl: 103 21) São dadas as seguintes energias de ligação.523 kcal/mol b) combustão do SO2. H1 > H2 ou H1 < H2. Faça um gráfico de entalpia referente a essas três reações e identifique a relação de ordem entre os H.7 kcal Mantidas constantes todas as condições nas duas reações: a) faça um gráfico de entalpia com as duas equações.2001 kJ e sabendo que a entalpia padrão de formação da água é 286 kJ/mol. 1 atm) represente em um gráfico de entalpia (entalpia em função do sentido da reação) e identifique a relação de ordem entre H1 e H2. 16) Dadas as reações: a) H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) b) H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) H1 = .138. obtivemos gás carbônico sólido. c) determine a forma mais estável do estanho. isto é. dadas as seguintes variações de entalpia. descritas pelas equações abaixo: Experiência I: HNO3(conc) + NaOH(aq) NaNO3(aq) + H2O(l) HI = x kcal/mol Experiência II: HNO3(aq) + NaOH(aq) NaNO3(aq) + H2O(l) HII = y kcal/mol a) qual o maior valor de H b) faça um gráfico.5 kcal C(grafite) + O2(g) CO2(g) H = .68 kcal/mol 30) Determine a variação de entalpia (em valor absoluto) da combustão de um mol de etileno (C2H6).71 kcal H = . a 25oC e 1 atm: . c) qual o calor de solução do HNO3(conc)? 26) Determine o calor de formação do SO3 com base nas equações termoquímicas: S(s) + O2(g) SO2(g) H = . sabendo que: S(s) + O2(g) SO2(g) SO2(g) + ½ O2(g) SO3(g) SO3(g) + H2O(l) H2SO4(l) H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) H = . C(diamante) + O2(g) CO2(g) H = .71 kcal SO2(s) + ½ O2(g) SO3(g) H = .31 kcal H = . d) construa o diagrama de energia (kcal/mol) em função do caminho da reação. sabendo que a grafite é a variedade alotrópica mais estável do carbono e recebe entalpia zero.23 kcal H = .94.68 kcal/mol H = . c) indique se a reação é exotérmica ou endotérmica. conhecendo-se: C(s) + O2(g) CO2(g) H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) C2H5OH(l) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 3 H2O(l) H = .94.330 kcal/mol 29) Determine o calor de formação do ácido sulfúrico. `Tipo de ligação Energia de ligação (kcal/mol) H-Cl 103 H-I 71 Cl-Cl 58 I-I 36 25) Em um laboratório um aluno fez duas experiências. simultaneamente.94 kcal H = .0 kcal 28) Calcular a variação de entalpia de formação do álcool (C 2H5OH). das duas reações.23 kcal 27) Calcular a variação de entalpia da transformação da grafite em diamante. 24) Utilizando os dados da tabela abaixo: a) calcule o calor envolvido na reação: 2 HI + Cl2 I2 + 2 HCl b) expresse o resultado em kcal/mol de HI.23) Enuncie a Lei de Hess. sabendo que os calores de 35) Dadas as reações: a) C2H5OH(l) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 3 H2O(l) b) CH3COH(l) + 5/2 O2(g) 2 CO2(g) + 2 H2O(l) kcal/mol calcule a variação de entalpia da reação: C2H5OH(l) + ½ O2(g) CH3COH(l) + H2O(l) kcal/mol H = .6 kcal/mol 33) Considere as equações: H2(g)+ ½ O2(g) H2O(l) C(s) + O2(g) CO2(g) CH4(g) + 2 O2 CO2(g) H = . 34) Calcule o valor de H para o processo 3 C2H2(g) combustão do etino e do benzeno são: a) combustão do C2H2: H = .1 kcal/mol H = . As reações conhecidas são: a) formação do CO2(g): H = -94.0 kcal/mol + 2 H2O Determine a entalpia de formação do CH4(g).94.799.71.6 kcal/mol H = .0 kcal/mol b) combustão do C6H6: H = .3 kcal/mol C6H6(g).2 kcal/mol C(s) + O2(g) CO2(g) H = .0 kcal/mol b) o calor de formação do SO3(g) é: Hfo = .1 kcal determine a quantidade de calor liberada na combustão completa do acetileno (C 2H2) 32) A partir de reações cujo H conhecemos.94 kcal/mol formação do etileno = + 54 kcal/mol formação da água = .94.3 kcal/mol 2C(grafite) + H2(g) C2H2(g) H = + 54.combustão da grafite = .218.68 kcal/mol. 31) Dadas as equações termoquímicas: H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) H = .310.94.327.0 kcal/mol Determine a variação de entalpia do processo de oxidação do SO 2(g) para SO3(g)? 37) Considere os calores de combustão fornecidos na tabela: Substância C2H4(g) H de combustão (kcal/mol) .3 kcal/mol c) fotossíntese (12 CO2(g):+ 11 H2O(l) C12H22O11(s): H = + 1349.3 kcal/mol H = .279.337.0 H 36) Sabendo-se que: a) o calor de formação do SO2(g) é: Hfo = .68.1 kcal/mol b) formação do H2O(l): H = -68.3 = _______ . aplicando a lei de Hess.68. aplicando a lei de Hess. determine a entalpia de formação da sacarose (C12H22O11). dadas as reações abaixo.265 kcal/mol H = .3 kcal/mol 43) Escreva as reações químicas que fornecem as entalpias-padrão de formação dos seguintes compostos: a) HCl b) H2O c) NH3 d) CO2 44) Calcule o H da reação de formação do metano.196 kcal/mol Determine a variação de entalpia da reação: 2 FeO(s) + ½ O2(g) Fe2O3(s) (ferrugem) H = _______ kcal/mol 42) Calcular o H da reação de combustão do etano (C2H6).66.1 kcal/mol c)o calor de formação da água (H2O) é: Hfo = .H2(g) C2H6(g) .5 kcal podemos calcular a energia de ligação do H2? Se afirmativo. qual o valor dessa energia? 39) Considere as equações: CS2(l)+ 3 O2(g) CO2(g) + 2 SO2(g) C(grafite)+ O2(g) CO2(g) S(rômbico)+ O2(g) SO2(g) calcule o calor de formação do CS2(l).1 kcal/mol CH4(s) + 2 O2(g) CO2 + H2O(l) H = .1 kcal/mol H = .68.68. sabendo que: a) o calor de formação do etano (C2H6) é: Hfo = .68.64 kcal/mol 2 Fe(s) + 3/2 O2(g) Fe2O3(s) H = .0 kcal O2(g) 2 O(g) H = + 118. H = .8 calcule a variação de entalpia para a reação: C2H4(g) + H2(g) C2H6(g) H = _______ kcal 38) Dadas as reações: H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) H = . em condiçõespadrão: H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) H = .68.70.2 kcal/mol calcule a quantidade de calor desenvolvida na combustão completa de 23 kg de etanol (C 2H5OH).2 kcal/mol b) o calor de formação do dióxido de carbono (CO2) é: Hfo = .94.3 .94.3 kcal H = . 41) As variações de entalpia de formação dos dois óxidos de ferro são: Fe(s) + ½ O2(g) FeO(s) H = .94.1 kcal/mol H = .3 kcal H2O(g) H2O(l) H = .5 kcal H2O (g) 2 H2(g) + O(l) H = + 221.68.3 kcal C(grafite)+ O2(g) CO2(g) H = .2 kcal/mol 40) Dadas as equações: H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) C(grafite)+ O2(g) CO2(g) C(s) + 3 H2(g) + ½ O2(g) C2H5OH(l) H = .20.212.372.94.10.8 kcal/mol . 8 kcal/mol 49) Quando 1 mol de gelo funde a 0 oC sob pressão de 1 atm. dadas as seguintes reações a + 2 O2(g) NO2(g) + O2(g) NO(g) 12 O2(g) 8 SO3(g) 8 O2(g) 8 SO2(g) H = + 16. H = . a 25 oC e 1 atm. Sabendo-se que os volumes molares do gelo e da água são. qual o valor de E? .0180 L.1 kcal/mol H = .2 kcal H = + 43.567. 50) Para a reação C(grafite) + ½ O 2(g) CO(g).0053 L.1 kcal/mol H = _______ 47) A partir das reações abaixo.45) O benzeno pode ser obtido pela polimerização do acetileno.48 kcal/mol K(s) + ½ O2(g) + ½ H2(g) KOH(s) H = . Sabendo-se que o volume molar da grafite é 0.3 kcal H = .94.94. são consumidos pelo sistema 1440 cal de calor.3 kcal H = .68 kcal K(s)+ H2O(l) KOH(aq) + H2(g) H = . respectivamente.103 kcal/mol 48) Calcule o 25oC e atm: N2(g) N2(g) S8(s)+ S8(s)+ H da reação: SO2(g) + NO2(g) SO3(g) + NO(g).2 kcal H = .6 kcal/mol H = .755.68.0196 e 0. calcular: a) a variação de entalpia (H) b) a variação de energia interna (E). conforme a reação: 3 C2H2(g) C6H6(l) Sabendo que a 1 atm e 25oC 2 C6H6(l) + 15 O2(g) 12 CO2(g) + 6 H2O(l) 2 C2H2(g)+ 5 O2(g) 4 CO2(g) + 2 H2O(l) 46) Dadas as reações: C2H5OH(l) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + H2O(l) C2H4O(l) + 5/2 O2(g) 2 CO2(g) + 2 H2O(l) calcule o H da reação: C2H5OH(l) + ½ O2(g) 2 C2H4O2(l) + H2O(l) H = .26.416 kcal.68. calcule o H de hidratação (dissolução) do KOH nas mesmas condições: H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) H = . 0.