GABARITO E RESOLUÇÃO COMENTADA TERMOQUÍMICA

1-RESOLUÇÃO

A questão fala sobre a decomposição térmica ( aquecimento) do nitrato de amônio ( NH₄NO₃) que decompõe em monóxido de dinitrogênio e

ΔH = H_P - H_R

ΔH = - 402 – (-366)

ΔH = - 36 Kj

ΔH <0 - exotérmica

2- RESP: B

A questão indica que na combustão de 1 mol de glicose (180 g.mol^-1 ) libera 670 kcal. Para determinar a massa em 500 kcal temos:

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ 6 CO₂ + 6 H₂0

180 g -------------- 670 kcal

X -------------- 500 kcal

X = 134,32 gramas

3- RESP: D

C₂H₅OH + 3 O₂ 2 CO₂ + 3 H₂O + 327 kcal

46 g C₂H₅OH ------------- 327 kcal liberados

115 g C₂H₅OH ----------- x

X = - 817, 5 kcal C₂H₅OH

Obs: massa molar do C₂H₅OH é igual a 46 g.mol^-1

DICA: a combustão sempre libera calor. O valor de entalpia nos produtos, indica a liberação de energia.

4- RESP: D

Verificando os dados, notamos que temos a energia para cada mol de ligação, indicando que a questão deve ser resolvida utilizando a somatória das entalpias.

A partir do enunciado temos o valor de ΔH= - 154 Kj.

A questão pede para calcular o valor da ligação C = C.

DICA: Os reagentes possuem entalpia positiva(quebra ligações) e os produtos possuem sinal negativo (ligações formadas).

ΔH = H₁ + H₂ + H₃ + H₄ + .....

- 154 = X + 243 + (-347 ) + 2(-331) =

- 154 = X + 243 – 347 – 662

- X = 243 – 347 – 662 + 154

- X = -612  X = 612 Kj/mol

5- RESP: C

De acordo com o gráfico dado temos:

. Alternativa a é correta, pois a entalpia das substâncias simples C(graf) e O₂ é igual à zero, indicando que a entalpia do CO₂ é igual a + 394 kJ/mol, pois

ΔH = H_P - H_R

ΔH = 0 – ( -394 )

ΔH = 0 + 394

ΔH = + 394 kJ

. Alternativa b é correta ΔH = H_P - H_R

ΔH = - 394 – ( - 110 )

ΔH = - 284 kJ

. Alternativa c é incorreta, pois se trata de uma reação de combustão, e o ΔH tem que ser negativo e a alternativa indica sinal positivo

. Alternativa d é correta

 ΔH = H_P - H_R

ΔH = - 110 – ( - 394 )

ΔH = + 284 kJ

. Alternativa e é correta, pois a entalpia das substâncias simples C(graf) e O₂ é igual à zero, indicando que a entalpia do CO₂ é igual a - 394 kJ/mol, pois

ΔH = H_P - H_R

ΔH = - 394 – 0

ΔH = -394 kJ

6- RESP: C

Analisando o diagrama dado, podemos afirmar que:

A entalpia de sublimação ( passagem do sólido para o gasoso) é igual a 89 Kj.

A entalpia de ligação Cl – Cl = 244 kJ/mol 9 o valor dado ( 122 Kj) é para 0,5 mol.

O potencial de ionização do potássio no estado gasoso é igual a 418 kJ.

Ao reagir o potássio e o gás cloro, libera 437 kJ, indicando que a reação é exotérmica.

A entalpia de formação do KCl(s) é de – 437 Kj e não -717 Kj como afirma a alternativa, deixando a alternativa C incorreta.

7- RESOLUÇÃO

1- A questão fornece três reações com o valor de ΔH, indicando que envolve a LEI DE HESS.

Precisamos montar apenas a reação principal, que de acordo com o texto é de formação do propano.

Lembrando: Na entalpia de formação, sempre vai formar um mol da substância, a partir de suas substâncias simples.

3 C(grafite) + 4 H₂(g) → C₃H₈(g) ΔHº = ?

Encontramos o carbono grafite na 2º equação e na mesma posição ( reagente ). Só que na principal temos 3 mols de carbono grafite, isto indica que temos que manter e multiplicar a equação II por três ,incluindo o ΔH.

Encontramos o gás hidrogênio na 3º equação e na mesma posição ( reagente ). Só que na principal temos 4 mols de gás hidrogênio, isto indica que temos que manter e multiplicar a equação III por quatro ,incluindo o ΔH.

Encontramos o gás propano na 1º equação e na posição de reagente e na principal o gás propano é produto. Portanto temos que inverter a reação, incluindo o sinal do ΔH.

Após cortar as substâncias que entra reagente e sai produto é só somar os respectivos valores de ΔH, vamos encontrar a resposta da questão:

ΔH = ΔH₁ + ΔH₂ + ΔH₃ ΔH = - 1182 + ( - 1144 ) + 2220

ΔHº = –106 kJ

8- RESP: C

Reação principal: C₁₂H₂₆(l) → C₆H₁₄(l) + 2 C₃H₆(g)Hº =?

São dadas as equações termoquímicas de combustão completa, no estado-padrão para três hidrocarbonetos.

Temos que:

ΔHº = +1090 Kj

9- RESOLUÇÃO

Dada à reação principal:H₂O (g) + C (s) → CO (g) + H₂ (g) ΔHº =?

Na determinação da variação de entalpia dessa reação química, são consideradas as seguintes equações termoquímicas, a 25 °C e 1 atm.

Para calcular a energia, em quilojoules, necessária para a produção de 1 kg ( 1000 g ) de gás hidrogênio ,primeiro vamos determinar o ΔH para a produção do gás hidrogênio.

Agora vamos verificar a posição nas reações dadas de cada uma das substâncias da reação principal

Obs: Quando invertemos a primeira reação, o H₂ já vai para os produtos, ficando de acordo com a reação principal.

ΔH = ΔH₁ + ΔH₂ + ΔH₃ .

ΔH = 242 + (- 393,5) + 238,5

ΔH = + 87 Kj/mol de H₂

1 mol de H₂ = 2 g.mol^-1

PORTANTO

2g H₂ ---------------- 87 Kj

1000 g H₂ ----------- X

X = 43500 Kj

Para determinar o agente redutor, vamos lembrar que:

Oxidação --- perda de elétrons --- aumento algébrico --- agente redutor.

Redução --- recebe elétrons --- diminuição algébrico --- agente oxidante

O agente redutor é o carbono

10- RESP: A

A questão fornece a sequencia de reações para a obtenção do UF₆.

Primeiro vamos determinar a reação global e calcular o ΔH, pois é dado o valor de entalpia para cada mol de substância.

ΔH = H_P - H_R

ΔH = - 2634 – ( -2180)

ΔH = - 454 Kj

11- RESP: B

I. aquecimento com carvão sólido

TiO₂ (s) + C (s) → Ti (s) + CO₂ (g ) ΔH_reação = +550 kJ * mol^–1

II. reação do titânio metálico com cloro molecular gasoso

Ti (s) + 2 Cl₂ (s) → TiCl₄ (l) ΔH_reação = –804 kJ * mol^–1

Considerando apenas as etapas I e II do processo, conforme a indicação do texto, vamos calcular a variação de entalpia(ΔH) para produção de 1 mol de TiCl₄ (l) a partir de TiO₂ (s) .

I. aquecimento com carvão sólido

II. reação do titânio metálico com cloro molecular gasoso

ΔH = ΔH₁ + ΔH₂

ΔH = 550 + (- 804 )

ΔH = - 254 Kj/mol de H₂

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