LISTA 04 - QUIMICA - 11 DE NOVEMBRO - TERMOQUIMICA

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QUÍMICA

PROJETO UERJ – CBMERJ – AULA 04 Prof. Daniel Légora 1. (Uerj) A decomposição térmica do carbonato de cálcio tem como produtos o óxido de cálcio e o dióxido de carbono. Na tabela a seguir, estão relacionados os períodos de quatro elementos químicos do grupo 2 da tabela de classificação periódica e a entalpia-padrão de decomposição do carbonato correspondente a cada um desses elementos. Período

(

Entalpia-padrão kJ ⋅ mol−1

3º

100

4º

180

5º

220

6º

260

)

A energia, em quilojoules, necessária para a obtenção de 280 g de óxido de cálcio a partir de seu respectivo carbonato é igual a: a) 500 b) 900 c) 1100 d) 1300 2. (Uerj) Substâncias com calor de dissolução endotérmico são empregadas na fabricação de balas e chicletes, por causarem sensação de frescor. Um exemplo é o xilitol, que possui as seguintes propriedades: Propriedade

Valor

massa molar

152g mol

entalpia de dissolução

+5,5kcal mol

solubilidade

60,8 g 100g de água a 25°C

Considere M a massa de xilitol necessária para a formação de 8,04 g de solução aquosa saturada de xilitol, a 25°C. A energia, em quilocalorias, absorvida na dissolução de M corresponde a: a) 0,02 b) 0,11 c) 0,27 d) 0,48 3. (Uerj) Denomina-se beta-oxidação a fase inicial de oxidação mitocondrial de ácidos graxos saturados. Quando esses ácidos têm número par de átomos de carbono, a beta-oxidação produz apenas acetil-CoA, que pode ser oxidado no ciclo de Krebs. Considere as seguintes informações: • cada mol de acetil-CoA oxidado produz 10 mols de ATP; • cada mol de ATP produzido armazena 7 kcal. Sabe-se que a beta-oxidação de 1 mol de ácido palmítico, que possui 16 átomos de carbono, gera 8 mols de acetil-CoA e 26 mols de ATP.

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A oxidação total de 1 mol de ácido palmítico, produzindo CO2 e H2O, permite armazenar sob a forma de ATP a seguinte quantidade de energia, em quilocalorias: a) 36 b) 252 c) 742 d) 1008 4. (Uerj) O hidrogênio vem sendo considerado um possível substituto dos combustíveis altamente poluentes de origem fóssil, como o dodecano, utilizado na aviação. Sabe-se que, sob condições-padrão, as entalpias de combustão do dodecano e do hidrogênio molecular são respectivamente iguais a −7500 e −280 kJ.mol-1. A massa de hidrogênio, em gramas, necessária para gerar a mesma quantidade de energia que a gerada por 1 g de dodecano equivale a: a) 0,157 b) 0,315 c) 0,471 d) 0,630 5. (Uerj) Explosivos, em geral, são formados por substâncias que, ao reagirem, liberam grande quantidade de energia. O nitrato de amônio, um explosivo muito empregado em atividades de mineração, se decompõe segundo a equação química: 2NH4NO3(s)

→ 2N2(g) + O2(g) + 4H2O(g)

Em um teste, essa decomposição liberou 592,5 kJ de energia e produziu uma mistura de nitrogênio e oxigênio com volume de 168 L, medido nas CNTP. Nas mesmas condições, o teste com 1 mol de nitrato de amônio libera, em quilojoules, a seguinte quantidade de energia: a) 39,5 b) 59,3 c) 118,5 d) 158,0 6. (Uerj) As equações químicas a seguir representam reações de síntese, realizadas em diferentes condições, para a obtenção de uma substância hipotética XY. I - X2 (g) + Y2 (g) → 2 XY (ℓ) + Q1 II - X2 (g) + Y2(g) → 2 XY (s) + Q2 III - X2 (g) + Y2(g) → 2 XY (g) + Q3 Considere Q1 , Q2 e Q3 as quantidades de calor liberadas, respectivamente, nas reações I, II e III. A relação entre essas quantidades está expressa na seguinte alternativa: a) Q1 > Q2 > Q3 b) Q2 > Q1 > Q3 c) Q3 > Q1 > Q2 d) Q3 > Q2 > Q1 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:

Nos motores de combustão interna, o sulfeto de hidrogênio, presente em combustíveis, é convertido no poluente atmosférico óxido de enxofre IV, como mostra sua equação de combustão abaixo. H2S(g) + 3/2O2(g) → SO2(g) + H2O(ℓ) O sulfeto de hidrogênio é extraído dos combustíveis por um solvente que possui baixa polaridade molecular e natureza ácido-básica oposta à sua.

7. (Uerj) As entalpias-padrão de formação de substâncias participantes na combustão do sulfeto de hidrogênio são fornecidas adiante.

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O valor da entalpia-padrão de combustão do sulfeto de hidrogênio em kJ × mol-1 é igual a: a) - 562 b) - 602 c) - 1124 d) - 1204 8. (Uerj) O alumínio é utilizado como redutor de óxidos, no processo denominado aluminotermia, conforme mostra a equação química: 8Aℓ(s) + 3Mn3O4(s) → 4Aℓ2O3(s) + 9 Mn(s) Observe a tabela:

Segundo a equação acima, para a obtenção do Mn(s), a variação de entalpia, na temperatura de 298 K, em kj, é de: a) - 282,5 b) - 2515,3 c) - 3053,1 d) - 10827,1

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Gabarito: Resposta da questão 1: [B] Teremos: O cálcio está no quarto período da classificação periódica. Entalpia − padrão : 180 kJ ⋅ mol−1 ΔH 180 kJ ⋅ mol−1 CaCO3 → CaO + CO2= calor

180 kJ E

56 g 280 g

E = 900 kJ

Resposta da questão 2: [B] Teremos em 100 g de água: mxilitol = 60,8 g msolução = 100,0 g + 60,8 g = 160,8 g

160,8 g (solução) 8,04 g (solução)

60,8 g (xilitol) mxilitol

mxilitol = 3,04 g m 3,04 nxilitol = xilitol ⇒ nxilitol = =0,02 mol Mxilitol 152

A entalpia de dissolução do xilitol é de 5,5kcal mol, então: 1 mol 0,02 mol

5,5 kcal E

E = 0,11 kcal

Resposta da questão 3: [C] Cada mol de acetil-CoA produz 10 mols de ATP (ciclo de Krebs). Teremos: 8 mols de acetilCoA ao serem oxidados formarão 8 x 10 mols de ATP (80 mols de ATP). Sabe-se que a beta-oxidação de 1 mol de ácido palmítico, que possui 16 átomos de carbono, gera 8 mols de acetil-CoA e 26 mols de ATP. Quantidade total de mols de ATP: 26 + 80 = 106 mols de ATP Cada mol de ATP produzido armazena 7 kcal, então: 1 mol 106 mol

7 kcal E

E = 742 kcal

Resposta da questão 4: [B]

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Teremos: ∆H = −7500 kJ/mol 1C12H26 + 18O2 → 12CO2 + 12H2O 170 g ------------------------------------------------ 7500 kJ 1 g ------------------------------------------------ x kJ x = 44,12 kJ ∆H = −280 kJ/mol H2 + ½ O2 → H2O 2 g --------------------------------------------- 280 kJ m ---------------------------------------------- 44,12 kJ m = 0,315 g Resposta da questão 5: [C] Resposta da questão 6: [B] Resposta da questão 7: [A] Resposta da questão 8: [B]

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