Lista de exercícios–Química – prof. Raimundo. 2º. Trimestre - 2º. Ens. Médio 2018

-RELAÇÃO ENTRE AS CONCENTRAÇÕES.

-MISTURA DE SOLUÇÕES COM REAÇÃO QUÍMICA

-TERMOQUÍMICA ( LEI DE HESS, CÁLCULO DE ENTALPIA COM ESTEQUIOMETRIA)

Dados: C = 12 H = 1 O = 16 Ca = 40 S = 32 Na = 23 N = 14 Cl = 35,5 Mn = 55 Mg = 24 K = 39 He = 4 Br = 80 Cu = 63,5 Ag = 108 P = 31 Hg = 200 Se = 79

Resolução comentada no final da lista

1 - (FPS PE/2017)

O monóxido de carbono (CO) é um gás incolor, inodoro, insípido que é ligeiramente menos denso do que o ar. Ele é tóxico para os animais hemoglóbicos (incluindo seres humanos), quando encontrado em concentrações acima de 35 ppm (partes por milhão). Este gás pode ser produzido pela combustão de combustíveis fósseis, principalmente nos grandes centros urbanos. Determine a entalpia de formação do CO (reação (1)), a partir das entalpias das reações (2) e (3), a 20ºC e 1 atm, que estão indicadas nas equações termoquímicas a seguir:

1. 2 C(s) + O₂(g) 2 CO(g)

2. C(s) + O₂(g) CO₂(g) = –394 kJ.mol^–1

3. 2CO(g) +O₂(g) 2CO₂(g) =–283 kJ.mol^–1

a) –505 kJ.mol^–1

b) –172 kJ.mol^–1

c) –111 kJ.mol^–1

d) +172 kJ.mol^–1

e) +505 kJ.mol^–1

2 - (PUC RS/2017)

O metano é uma substância combustível muito usada na indústria e em veículos, sendo o principal componente do gás natural veicular (GNV). Uma das principais vantagens do metano é o alto teor energético associado a uma produção moderada de gases de efeito estufa na combustão completa. Sob condições padrão, a combustão completa de um mol de metano libera 890 kJ de energia térmica.

Em relação ao texto, é correto afirmar que

a) a queima de 160 g de metano gera ao todo 160 g de produtos, que são gás carbônico e água.

b) o metano é um hidrato de carbono ou carboidrato, pois é composto de carbono e hidrogênio.

c) a combustão completa de 80 g de metano é um processo exotérmico e tem = –4450 kJ.

d) a combustão completa de um mol de metano produz um mol de CO e dois mols de H₂O.

e) o metano contém ligações covalentes simples entre os átomos de carbono.

3 - (Unievangélica GO/2017)

O vinagre é usado como conservante de alimentos e também na culinária para dar sabor. Sabe-se que o vinagre é basicamente uma solução aquosa de ácido acético (massa molar 60 g/mol) e que tem uma concentração aproximada de 4%, e densidade igual a 1g/mL conforme rótulos de várias marcas.

Considerando-se as informações dadas e os devidos conhecimentos de química, tem-se que

a) em cada 100mL de vinagre existem aproximadamente 4g de ácido acético.

b) a concentração do ácido acético no vinagre é de 0,07mol/L.

c) há 24g de ácido acético em cada litro de vinagre.

d) a água e o vinagre são miscíveis por não possuírem polaridades semelhantes.

4 - (IFBA/2017)

Problemas e suspeitas vêm abalando o mercado do leite longa vida há alguns anos. Adulterações com formol, álcool etílico, água oxigenada e até soda cáustica no passado não saem da cabeça do consumidor precavido. Supondo que a concentração do contaminante formol (CH₂O) no leite “longa-vida integral” é cerca de 3,0 g por 100 mL do leite. Qual será a concentração em mol de formol por litro de leite?

a) 100,0 mol/L

b) 10,0 mol/L

c) 5,0 mol/L

d) 3,0 mol/L

e) 1,0 mol/L

5 - (UniRV GO/2017)

A titulação pode ser definida como a técnica para determinar a concentração de uma solução (de concentração desconhecida) através da reação com uma solução de concentração conhecida. Assim, num laboratório realizou-se a titulação de 25,0 mL de hidróxido de potássio com concentração desconhecida, sendo gastos 32,0 mL de ácido nítrico com concentração de 0,20 mol.L^–1. Considerando o volume final da solução formada igual a 57,0 mL, analise as proposições abaixo e assinale V (verdadeiro) ou F (falso) para as alternativas.

a) A concentração da solução de hidróxido de potássio é igual a 0,26 mol.L^–1.

b) A reação que ocorreu na titulação foi uma reação ácido-base e a solução final é condutora de eletricidade.

c) Um dos produtos da reação é o sal nitrato de potássio e sua concentração na solução é igual a 0,11 mol.L^–1.

d) O ácido nítrico utilizado na titulação tem uma concentração de 0,10 mol/L.

6 - (UEFS BA/2017)

Os cervejeiros aprenderam logo a induzir a fermentação, mas demoraram séculos para identificar os agentes que transformavam o açúcar em álcool e gás carbônico. As leveduras, fungos microscópicos, só foram identificadas no século 19. O tipo de fermentação divide as cervejas em dois grandes grupos: lager (que fermenta entre 8 e 16 ºC) e ale (que fermenta entre 14 e 25 ºC).

As equações do processo de fermentação alcoólica da sacarose estão representadas a seguir.

I.

II.

Considere as seguintes entalpias padrão de formação:

1- C(s) + O₂(g) CO₂(g); kJ/mol

2- 6C(s) + 6H₂(g) + 3O₂(g) C₆H₁₂O₆(s) ; kJ/mol

3- 2C(s) + 3H₂(g) + O₂(g) C₂H₆O(l); kJ/mol

Para a reação representada na equação II, a variação de entalpia, calculada com base nos dados fornecidos, corresponde a

a) –2 617 kJ/mol.

b) –604 kJ/mol.

c) –67 kJ/mol.

d) +604 kJ/mol.

e) +67 kJ/mol.

7 - (FATEC SP/2018)

De onde vem o cheiro de carro novo?

De acordo com o gerente de uma montadora de veículos, o cheiro é composto por uma combinação de vários tipos de substâncias químicas usadas na fabricação do veículo, incluindo solventes, plásticos, colas, tecidos e borracha. Porém, muitas delas são altamente tóxicas, porque contêm Compostos Orgânicos Voláteis (COV_s) em sua composição, como benzeno, tolueno e formol, que podem ser letais dependendo da quantidade. Eles acabam escapando e impregnando o ar, porque não requerem altas temperaturas para evaporarem.

<http://tinyurl.com/y8ucob6c>
Acesso em: 13.11.2017. Adaptado.

A entalpia de combustão do benzeno pode ser determinada conhecendo-se os valores das entalpias de formação do gás carbônico, assim como da água e do benzeno líquidos.

A tabela apresenta os valores de entalpia de formação de algumas substâncias nas condições padrão.

A entalpia de combustão completa do benzeno, em kJ/mol, é

a)–3 272

b)–3 172

c)–2 122

d)+2 364

e)+3 272

8 - (UniCESUMAR SP/2017)

Uma amostra de 5,0 g de soda cáustica foi titulada utilizando-se uma solução aquosa de ácido sulfúrico de concentração 0,80 mol.L^–1.

Considerando que foram necessários 50 mL da solução ácida para neutralizar completamente essa amostra e que nenhuma das impurezas presentes reage com ácido sulfúrico, pode-se concluir que o teor de hidróxido de sódio na soda cáustica analisada é de

a)32 %.

b)48 %.

c)64 %.

d)80 %.

e)90 %.

9 - (Mackenzie SP/2016)

200 mL de uma solução aquosa de ácido sulfúrico de concentração igual a 1 molL^–1 foram misturados a 300 mL de uma solução aquosa de hidróxido de sódio de concentração igual a 2 molL^–1. Após o final do processo químico ocorrido, é correto afirmar que

a)a concentração do ácido excedente, na solução final, é de 0,4 molL^–1.

b)a concentração da base excedente, na solução final, é de 0,4 molL^–1.

c)a concentração do sal formado, na solução final, é de 0,2 molL^–1.

d)a concentração do sal formado, na solução final, é de 0,1 molL^–1.

e)todo ácido e toda base foram consumidos.

10 - (UNIUBE MG/2016)

A titulação é muito utilizada no estudo de reações ácido-base e tem por principal característica determinar a concentração de uma solução problema. Em um laboratório, um grupo de alunos pipetou uma amostra de 20,0 mL de ácido sulfúrico (H₂SO₄) de concentração desconhecida e adicionou 3 gotas do indicador fenolftaleína. Essa solução foi titulada com hidróxido de sódio 0,1 Molar. Após a viragem do indicador, o volume gasto de NaOH foi de 40 mL.

Com base nas informações, assinale a alternativa CORRETA.

a)A concentração do ácido é de 0,1 mol/L.

b)O número de mols de base necessário para neutralizar totalmente o ácido é de 210^–3.

c)A reação entre o ácido e a base é 1:1.

d)No ponto final da titulação, a solução muda de róseo-avermelhada para incolor.

e)A neutralização total entre esse ácido e a base formará um sal de caráter ácido.

11 - (UEFS BA/2017)

Um motociclista foi de Salvador-BA para Feira de Santana-BA, percorrendo no total 110,0 km. Para percorrer o trajeto, sua motocicleta flex consumiu 5 litros de etanol (C₂H₅OH, d = 0,8 g.cm^–3), tendo um consumo médio de 22,0 km/L.

Com base nos dados de entalpia de formação de algumas substâncias, o calor envolvido na combustão completa por litro de etanol foi, em kJ, aproximadamente,

a)–1367

b)+1367

c)–18200

d)+10936

e)–23780

12 - (Mackenzie SP/2016)

Considerando a reação de combustão completa de 1 mol de gás butano no estado-padrão e as informações existentes da tabela abaixo, calcule a variação de entalpia de combustão do butano.

13 – (Mackenzie SP/2015)

Uma solução aquosa de ácido sulfúrico, com densidade igual a 1,4 gmL^–1, apresenta 70% em massa de soluto. Calcule a concentração, expressa em mol por litro, para essa solução.

14 –(Fac. Israelita de C. da Saúde Albert Einstein SP/2016-MOD)

Para determinar a pureza de uma amostra de ácido sulfúrico , uma analista dissolveu certa massa do ácido em água até obter uma solução. A analista separou 10,0 mL dessa solução e realizou a titulação, utilizando fenolftaleína como indicador. A neutralização dessa alíquota foi obtida após a adição de 40,0 mL de uma solução aquosa de hidróxido de potássio de concentração 0,5 mol.L^–1. Determine a concentração em mol.L^-1 do ácido analisado.

15 – (Mackenzie SP/2015)

O cicloexano (C₆H₁₂) é um hidrocarboneto líquido à temperatura ambiente, insolúvel em água, que pode ser obtido pela redução com hidrogênio, na presença de um catalisador e pressão adequados, a partir do benzeno, apresentando valor de entalpia-padrão de formação igual a –156 kJ.mol^–1. Sabendo-se que as entalpias padrão de formação, da água líquida e do dióxido de carbono gasoso são, respectivamente, –286 kJ.mol^–1 e –394 kJ.mol^–1, determine a entalpia-padrão(ΔH) de combustão do cicloexano.

Reação: C₆H₁₂ + 9 O₂ 6 CO₂ + 6H₂0

16 - (UNIFOR CE/2016)

O sabor azedo característico do vinagre deve-se à presença do ácido acético, CH₃COOH, um ácido fraco, produzido principalmente pela fermentação do vinho. Para quantificar a presença deste ácido, 10,0 mL de uma amostra de vinagre foram neutralizados com 25,0 mL de uma solução de NaOH 0,1 mol/L. A concentração do ácido acético no vinagre, em gramas por litro, será aproximadamente igual a quanto?

17 - (Fac. Direito de Sorocaba SP/2016)

Uma solução de ácido acético (CH₃COOH; massa molar 60 g) encontra-se sem titulação. Sabe-se que para a neutralização total de 150 mL dessa solução são necessários 100 mL de NaOH (1mol/L).

Segue a equação da reação de neutralização.

CH₃COOH + NaOH Na⁺ + CH₃COO^– + H₂O

Qual a concentração em g.L^-1 para essa solução de ácido acético ?

18 - (UNESP SP/2015)

Chama-se titulação a operação de laboratório realizada com a finalidade de determinar a concentração de uma substância em determinada solução, por meio do uso de outra solução de concentração conhecida. Para tanto, adiciona-se uma solução-padrão, gota a gota, a uma solução-problema (solução contendo uma substância a ser analisada) até o término da reação, evidenciada, por exemplo, com uma substância indicadora. Uma estudante realizou uma titulação ácido-base típica, titulando 25,0 mL de uma solução aquosa de hidróxido de cálcio e gastando 20,0 mL de uma solução padrão de ácido nítrico de concentração igual a 0,10 mol · L^–1.

Utilizando os dados do texto,calcule a concentração da solução de Ca(OH)₂.

19 –(PUC RJ)

Neutraliza-se 50 mL de solução aquosa de hidróxido de sódio 0,10 mol L^–1 com 50 mL de solução aquosa de ácido sulfúrico. Nessa reação, há formação de sal e água.

Admitindo como desprezível a expansão de volume como resultado dessa reação, calcule a concentração em mol.L^-1 do ácido utilizado nesta titulação.

20 –(Unimontes MG)

A densidade é uma propriedade física muito utilizada na caracterização das substâncias, principalmente nas misturas. Nesse caso, a densidade depende da proporção dos constituintes da mistura. Sabe-se que a densidade de uma solução de KCl em água, 5,00 % em massa, é 1,043 g/mL. A partir desses dados, calcule a concentração em mol/L do KCl nessa solução . K = 39 Cl = 35,5

21 – (MACK SP)

Na neutralização de 30 mL de uma solução de soda cáustica (hidróxido de sódio comercial), foram gastos 20 mL de uma solução 0,5 mol/L de ácido sulfúrico, até a mudança de coloração de um indicador ácido-base adequado para a faixa de pH do ponto de viragem desse processo. Determine a concentração em mol/L da soda cáustica.

22 – (UNIFOR CE)

Gás natural veicular (GNV) é um combustível disponibilizado na forma gasosa, a cada dia mais utilizado em automóveis como alternativa à gasolina e ao álcool. O GNV diferencia-se do gás liquefeito de petróleo (GLP) por ser constituído por hidrocarbonetos na faixa do metano e do etano, enquanto o GLP possui em sua formação hidrocarbonetos na faixa do propano e do butano.

Usando os dados fornecidos, e sabendo que é um tanque típico de GNV ( formado exclusivamente por metano ( CH₄ ), calcule a variação de entalpia (ΔH ) produzido na queima total de um tanque de GNV (CH₄) ? Dados: CH₄ = - 75 kJ/mol , CO₂ = - 394 kJ/mol , H₂O = - 286 Kj/mol

23 - (Unicastelo SP)

No laboratório de um hospital, uma amostra de 10,0 mL de suco gástrico, obtida 8 horas após um paciente ter ingerido caldo de legumes, foi titulada com NaOH 0,1 mol/L, consumindo 7,2 mL da solução básica até a completa neutralização, que ocorre segundo a equação

HCl(aq) + NaCl(aq)  NaCl(aq) + H₂O(l)

Afirma-se que a concentração de ácido, em mol/L, na amostra de suco gástrico analisada é de

a)0,1. b)0,36. c)0,072. d)0,036. e)0,0072.

24 - (UERN/2015)

Também denominado anidrido sulfúrico ou óxido sulfúrico, o trióxido de enxofre é um composto inorgânico, representado pela fórmula química SO₃, é gasoso, incolor, irritante, reage violentamente com a água, é instável e corrosivo. O trióxido de enxofre é obtido por meio da oxidação do dióxido de enxofre, tendo o pentóxido de vanádio como catalisador da reação realizada pelo método de contato. Observe:

Ressalta-se que as entalpias de formação, em kJ/mol, do SO₂ e SO₃ são, respectivamente, –297 e –420. A entalpia de combustão de 12,8 gramas, em kJ, do dióxido de enxofre é igual a

a)–123. b)+123. c)–24,6. d)+24,6.

25 - (UDESC SC)

A indústria siderúrgica utiliza-se da redução de minério de ferro para obter o ferro fundido, que é empregado na obtenção de aço. A reação de obtenção do ferro fundido é representada pela reação:

Fe₂O₃ + 3CO  2 Fe + 3CO₂

Dados: Entalpia de formação (H^o_f) a 25ºC, kJ/mol.

A entalpia de reação (ΔH^o_r) a 25ºC é:

a)24,8 kJ/mol b)–24,8 kJ/mol c)541,2 kJ/mol d)–541,2 kJ/mol e) 1328,2 kJ/mol

26 - (FATEC SP/2016)

O éster acetato de etila é utilizado na indústria química como solvente e como flavorizante, para conferir sabor artificial de maçã ou pera aos alimentos.

Este composto também pode ser preparado a partir de uma reação de esterificação:

CH₃–CH₂–OH (l) + CH₃–COOH (l) CH₃–COOCH₂–CH₃ (l) + H₂O (l)

Para calcularmos a variação de entalpia da reação, , podemos aplicar a lei de Hess às equações de combustão dos compostos orgânicos presentes na reação de esterificação, apresentadas a seguir.

I. CH₃–CH₂–OH (l) + 3 O₂ (g) 2 CO₂ (g) + 3 H₂O (l) = –1 368 kJ

II. CH₃COOH (l) + 2 O₂ (g) 2 CO₂ (g) + 2 H₂O (l) = –875 kJ

III. CH₃COOCH₂CH₃ (l) + 5 O₂ (g) 4 CO₂ (g) + 4 H₂O (l) = –2 231 kJ

Aplicando a lei mencionada, a variação de entalpia da reação de esterificação descrita será, em kJ, igual a

a) –12.

b) +12.

c) –1 738.

d) +4 474.

e) –4 474.

27 - (UFG GO)

A variação de entalpia (H) é uma grandeza relacionada à variação de energia que depende apenas dos estados inicial e final de uma reação. Analise as seguintes equações químicas:

1)C₃H₈(g) +5 O₂(g)  3CO₂(g) + 4H₂O(l) Hº = –2.220 kJ

2)C(grafite) + O₂(g)  CO₂(g) Hº = –394 kJ

3)H₂(g) + ½ O₂(g)  H₂O(l) Hº = –286 kJ

Ante o exposto, determine o valor da variação de entalpia do processo:

3 C(grafite) + 4 H₂(g)  C₃H₈(g)

28 - (UEL PR/2015)

Um dos maiores problemas do homem, desde os tempos pré-históricos, é encontrar uma maneira de obter energia para aquecê-lo nos rigores do inverno, acionar e desenvolver seus artefatos, transportá-lo de um canto a outro e para a manutenção de sua vida e lazer. A reação de combustão é uma maneira simples de se obter energia na forma de calor. Sobre a obtenção de calor, considere as equações a seguir.

I-C_(grafite) + O₂(g)  CO₂(g) H = –94,1 kcal

II-H₂O(l)  H₂(g) + O₂(g) H = +68,3 kcal

III-C_(grafite) + 2H₂(g)  CH₄(g) H = –17,9 kcal

Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o valor do calor de combustão (H) do metano (CH₄) na equação a seguir.

CH₄(g)+ 2O₂(g)  CO₂(g)+ 2H₂O(l)

a) –212,8 kcal

b) –144,5 kcal

c) –43,7 kcal

d) +144,5 kcal

e) +212,8 kcal

29 - (UEFS BA)

I. H₂(g) + O₂(g)  H₂O(l) Hº = –286kJmol^–1

II. C(graf.) + O₂(g)  CO₂(g) Hº = –394kJmol^–1

III. CH₄(g) + 2O₂ CO₂(g) + 2H₂O(l) Hº = –891kJmol^–1

Utilizando-se a Lei de Hess, é possível calcular a variação de entalpia de uma reação química a partir das entalpias de outras reações que apresentem substâncias comuns à reação desejada

Assim, considerando-se as equações termoquímicas de combustão representadas em I, II e III e aplicando a Lei de Hess, calcule a variação de entalpia(ΔH) para a formação do metano.

30 - (UFG GO)

A variação de entalpia (H) é uma grandeza relacionada à variação de energia que depende apenas dos estados inicial e final de uma reação. Analise as seguintes equações químicas:

I-C₃H₈(g) + 5 O₂(g)  3 CO₂(g) + 4 H₂O(l) Hº = –2.220 kJ

II-C(grafite) + O₂(g)  CO₂(g) Hº = –394 kJ

III-H₂(g) + ½ O₂(g)  H₂O(l) Hº = –286 kJ

Ante o exposto, determine a equação global de formação do gás propano e calcule o valor da variação de entalpia do processo.

GABARITO:

1) A 2) C 3) A 4) E 5) VVVF 6) C 7) A 8) C 9) B 10) A 11) E 12) – 2877,3 kJ 13) 10 mol/L 14) 1 mol/L 15)- 3924 Kj 16) 15g/L 17)40 g/L 18) 0,04 mol/L 19) 0,05 mol/L20) 0,7 mol/L 21) 0,66 mol/L 22) – 891 kJ/mol23) C 24) C 25) B 26) A 27) – 106 Kj 28) A 29) – 75Kj 30) – 106 kJ

Confira a resolução comentada