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www.professormazzei.com – TERMOQUÍMICA – Folha 3.4

João Roberto Mazzei

Unidade Temática: Termoquímica 1 - Gráficos/Estequiometria/Entalpia de Formação.

1. (Uefs 2017)

Substância Entalpia da formação

1(kJ mol )

2 5 ( )C H OH ,l etanol 277,8

2(g)CO 393,5

2(g)O 0

2 ( )H O l 286,0

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 32 5(C H OH, d 0,8 g cm ),

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) 1.367 b) 1.367 c) 18.200 d) 10.936 e) 23.780 2. (Upe-ssa 2 2016) Um fenômeno raro no Nordeste chamou a atenção de moradores de Ouricuri, no Sertão do Estado. No final da tarde da última terça-feira de 2014, caiu granizo na localidade, por cerca de dez minutos. Quando o dia amanheceu, foi possível observar vapores, sendo formados do granizo depositado no chão.

Disponível em: http://www.jornaldecaruaru.com.br/2014/12/ Acesso em: junho 2015. Considerando as informações dessa notícia, o que ocorria com o granizo ao amanhecer? a) Um processo exotérmico b) Um processo endotérmico c) Um processo isotérmico d) Uma reação de primeira ordem e) Uma reação de segunda ordem 3. (Upe-ssa 2 2016) Em uma seleção realizada por uma indústria, para chegarem à etapa final, os candidatos deveriam elaborar quatro afirmativas sobre o gráfico apresentado a seguir e acertar, pelo menos, três delas.



Um dos candidatos construiu as seguintes afirmações: I. A reação pode ser catalisada, com formação do complexo ativado, quando se atinge a energia de

320 kJ.

II. O valor da quantidade de energia 3E determina a variação de entalpia ( H) da reação, que é de

52 kJ.

III. A reação é endotérmica, pois ocorre mediante aumento de energia no sistema.

IV. A energia denominada no gráfico de 2E é chamada de energia de ativação que, para essa reação, é

de 182 kJ.

Quanto à passagem para a etapa final da seleção, esse candidato foi a) aprovado, pois acertou as afirmações I, II e IV. b) aprovado, pois acertou as afirmações II, III e IV. c) reprovado, pois acertou, apenas, a afirmação II. d) reprovado, pois acertou, apenas, as afirmações I e III. e) reprovado, pois acertou, apenas, as afirmações II e IV. 4. (Uece 2016) A sacarose, formada a partir da glicose e da frutose, é o açúcar comercial encontrado na

cana-de-açúcar, nas frutas e raízes como a beterraba. A sacarose 12 22 11(C H O ) reage com o oxigênio

produzindo dióxido de carbono e água, e liberando 83,70 kcal mol na pressão de 1atm. A corrente

sanguínea absorve, em média, 26 mols de 2O ao dia. Para produzir essa massa de oxigênio são

liberadas a) 181,35 kcal. b) 90,67 kcal. c) 136,01kcal. d) 68,05 kcal.

5. (Uece 2016) Durante a Segunda Guerra Mundial, o monóxido de carbono foi usado como combustível alternativo nos veículos para suprir a falta de gasolina. O monóxido de carbono era obtido em equipamentos conhecidos como gasogênios, pela combustão parcial da madeira. Nos motores dos automóveis, o monóxido de carbono era convertido em gás carbônico ao reagir com o oxigênio, e

liberava 57,0 kcal mol. Sabendo-se que a entalpia do produto dióxido de carbono é 94,0kcal, pode-

se afirmar corretamente que a entalpia de formação do monóxido de carbono é a) 37,0kcal mol. b) 151,0kcal mol. c) 37,0kcal mol. d) 151,0kcal mol.



6. (Uece 2016) Os químico alemães Fritz Haber (1868-1934) e Carl Bosch (1874-1940) desenvolveram, em 1909, um processo de produção de amônia, matéria-prima para a fabricação de explosivos utilizados durante a Primeira Guerra Mundial. De acordo com o processo Haber, a obtenção da amônia se faz através da reação:

2(g) 2(g) 3(g)N 3H 2NH €

Para essa reação, a variação de entalpia é negativa, sugerindo que ela ocorra a baixas temperaturas. No entanto, a reação é favorecida por elevada temperatura, garantindo alta energia de ativação para a) quebrar as ligações entre os átomos de hidrogênio. b) quebrar as ligações entre os átomos de nitrogênio. c) melhorar, simultaneamente, o rendimento da amônia e a velocidade da reação. d) reorganizar a estrutura na molécula da amônia. 7. (G1 - ifba 2016) As reações químicas da fotossíntese e da respiração são representadas, respectivamente, pelas equações abaixo: Fotossíntese:

2 2 6 12 6 26CO 6H O energia C H O 6O

Respiração:

6 12 6 2 2 2C H O 6O 6CO 6H O energia

Com base nas reações químicas, pode-se afirmar que: a) ambas são exotérmicas. b) ambas são endotérmicas. c) ambas são combustões completas. d) os reagentes da fotossíntese são os mesmos da respiração. e) os reagentes da fotossíntese são os produtos da respiração. 8. (Uern 2015) Também denominado anidrido sulfúrico ou óxido sulfúrico, o trióxido de enxofre é um

composto inorgânico, representado pela fórmula química 3SO , 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:

2 5V O2(g) 2(g) 3(g)SO O SO

Ressalta-se que as entalpias de formação, em kJ / mol, do 2SO e 3SO são, respectivamente, 297 e

420. A entalpia de combustão de 12,8gramas, em kJ, do dióxido de enxofre é igual a

a) 123. b) 123. c) 24,6. d) 24,6. 9. (Upe 2014) Um grupo de pesquisa da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, usou um tipo de fungo e de bactéria para produzir isobutanol. Segundo os pesquisadores, esse biocombustível teria maior compatibilidade com a gasolina que o etanol. (Disponível em: http://noticias.uol.com.br/meio-ambiente/ultimas-noticias/redacao/2013/08/28/fungo-

e-bacteria-gerambiocombustivel-mais-proximo-da-gasolina-que-o-etanol.htm. Adaptado.)



A tabela a seguir apresenta o calor-padrão de formação 0fHΔ dos combustíveis citados, do gás

carbônico e da água. Considere que os combustíveis apresentam a mesma densidade.

Substância 0fH kJ / molΔ

Água líquida 2H O –286

Etanol 2 6C H O –1368

Gás carbônico –394

Gasolina 8 18C H –5471

Isobutanol 4 10C H O –335

Dados: Massas atômicas (em u): H = 1; C = 12; O = 16

São feitas três afirmativas sobre a utilização desses biocombustíveis. Analise-as. I. Na queima completa de massas iguais, o isobutanol libera mais energia que o etanol. II. A maior compatibilidade do isobutanol com a gasolina se deve a sua menor polaridade comparada ao

etanol. III. Uma das desvantagens do uso do isobutanol adicionado à gasolina reside no fato de ele ser mais

miscível com a água, quando comparado ao etanol, aumentando o risco de adulteração. Está CORRETO, apenas, o que se afirma em a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) II e III. 10. (Unifor 2014) São dadas as equações termoquímicas para a formação da água a partir dos

elementos:

2(g) 2(g) 2 (s)

2(g) 2(g) 2 ( ) 2

2(g) 2(g) 2 (v)

H 1 2O H O ; H 70 kcal / mol.

H 1 2O H O ; H 68,3 kcal / mol.

H 1 2O H O ; H 57,8 kcal / mol.

Δ

Δ

Δ

l

A partir das afirmativas abaixo:

I. O valor de HΔ maior que zero indica que as reações são exotérmicas.

II. A transformação 2 (v) 2 ( )H O H O l libera 10,5 kcal / mol.

III. O calor de solidificação da água vale 12,2 kcal / mol.

IV. A energia de 1mol de 2H O no estado vapor é maior que a energia que 1mol de 2 ( )H O .l

V. A formação de água a partir do hidrogênio libera calor.

É VERDADEIRO apenas o que se afirma em:

a) I, II e III. b) III, IV e V.



c) II, IV e V. d) I, III e IV e) II, III e V. 11. (Uece 2014) Normalmente uma reação química libera ou absorve calor. Esse processo é

representado no seguinte diagrama, considerando uma reação específica.

Com relação a esse processo, assinale a equação química correta.

a) 2(g) 2(g) 2 ( )1H O H O 68,3 kcal2

l

b) 2 ( ) 2(g) 2(g)1H O 68,3 kcal H O2

l

c) 2 ( ) 2(g) 2(g)1H O H O 68,3 kcal2

l

d) 2(g) 2(g) 2 ( )1H O H O 68,3 kcal2

l

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Dadas as equações químicas abaixo, responda à(s) questão(ões):

E

3

I. Metano Ar produtos H 802 kJ / mol

II. HC KOH produtos H 55 kJ / mol

III. CaCO produtos H 178,2 kJ / molΔ

Δ

Δ

Δ

o

o

o

l

12. (Uepb 2014) Julgue os itens a seguir relativos às reações químicas dadas.

I. As reações I e II são exotérmicas.

II. Todas as reações liberam energia na forma de calor.

III. A reação II é endotérmica.

IV. Para promover a reação III, a reação I é mais eficiente que a II, pois libera mais calor.

Estão corretas:

a) Apenas II e III b) Apenas I e II c) Apenas I e IV d) Apenas lII e lV e) Todas



13. (Uern 2013) Observe a figura a seguir.

Qual a vantagem do suor para a pele? a) A água do suor, ao evaporar, retira calor da pele, provocando uma diminuição na temperatura.

Reação exotérmica. b) A água do suor, ao evaporar, retira calor da pele, provocando uma diminuição na temperatura.

Reação endotérmica. c) O corpo retira do suor calor, provocando uma diminuição na temperatura a água, resfriando, assim, a

pele. Reação exotérmica. d) O corpo retira do suor calor, provocando uma diminuição na temperatura a água, resfriando, assim, a

pele. Reação endotérmica. 14. (Ufrn 2012) A exploração de jazidas, embora dê grande retorno financeiro ao País, provoca prejuízos ao Meio Ambiente. Nos municípios da Região do Seridó, no RN, a principal atividade econômica é a extração de minerais de scheelita. O tungstênio (W), o principal metal extraído, e com elevado valor comercial, foi utilizado inicialmente em filamentos de lâmpadas e, mais recentemente, na produção de

aços resistentes. O minério é inicialmente tratado para se obter o óxido de tungstênio 3WO e, em

seguida, passa por um processo de redução com gás hidrogênio a 1.200°C para a separação do metal puro, como mostrado na equação a seguir:

23 s 2 g s gWO 3H W 3H O

Os valores relativos à energia livre de formação dos óxidos de metais à Pressão = 1atm e Temperatura =

25°C são apresentados abaixo:

Substância 0fG (kcal)

MgO -130

2 3A Ol -120

2 3Fe O -55



3WO -763

Dados: W = 184; O = 16.

a) A maioria dos metais como o W, o Al e o Fe são encontrados na Natureza na forma de óxidos, o que

exige processos complexos para obtê-los na forma metálica. Com base nos dados da tabela, explique

esse comportamento desses metais na Natureza.

b) Considerando que a reação apresenta 100% de rendimento, calcule a quantidade de 3WO

necessária para produzir 1 kg do metal puro. 15. (Ufpe 2012) Qual o valor do calor liberado (em kJ), na reação de hidrogenação do benzeno líquido

ao cicloexano líquido, na pressão padrão constante e temperatura ambiente por mol de 2 gH

consumido?

Considere as seguintes entalpias de formação padrão em 298 K:

0 –1fH benzeno líquido 49 kJ mol e 0 –1

fH cicloexano líquido –155 kJ mol .

Gabarito comentado na próxima folha!!!!

Mas, promete que não vai olhar o gabarito antes de resolver as questões !



GABARITO COMENTADO: Resposta da questão 1: [E]

{ {

2 5

3C H OH

2 5 2 2 2

3 0 kJ 3 ( 286 kJ)2 ( 393,5 kJ)277,8 kJ

produtos reagentes

d 0,8 g cm 0,8 g mL 800 g L

C H OH 3O 2CO 3H O

H H H

H [2 ( 393,5 kJ 3 ( 286 kJ)] [ 277,8 kJ 3 0 kJ]

H 1.367,2 kJ

Δ

Δ

Δ

1 2 314 2 43

Para 1L, vem:

46 g de etanol 1.367,2 kJ liberados

800 g de etanol E

E 23.777,391kJ liberados

E 23.780 kJ

Resposta da questão 2: [B] O granizo (água no estado sólido) absorve calor do ambiente durante a mudança de estado, ou seja, ocorre um processo endotérmico, consequentemente, a temperatura em torno do granizo diminui e a água do ambiente condensa na forma de gotículas em suspensão (“vapor observado”). Resposta da questão 3: [C]

Resposta da questão 4: [A]



12 22 11 2 2 21C H O 12O 12CO 11H O H 83,70 kcal / mol

12 mols

83,70 kcal liberadas

26 mols E liberadas

E 181,35 kcal liberadas

Resposta da questão 5: [A]

2 2

CO

produtos reagentes

CO

CO

1CO O CO H 57,0 kcal / mol

2

H 0 94,0 kcal

H H H

57,0 94,0 H

H 94,0 57,0 37,0 kcal / mol

Δ

Δ

Resposta da questão 6: [B] A elevação da temperatura com a consequente elevação da energia de ativação garante o rompimento mais eficiente da ligação tripla existente entre os átomos de hidrogênio. Resposta da questão 7: [E] [A] Incorreta. A fotossíntese é uma reação que precisa de energia para ocorrer, sendo, portanto,

endotérmica. [B] Incorreta. A respiração ao contrário da fotossíntese, libera calor para o meio, sendo uma reação

exotérmica.

[C] Incorreta. Apenas a respiração é uma reação de combustão completa, pois libera 2 2CO e H O .

[D] Incorreta. Os reagentes da fotossíntese são os mesmos produtos da reação de respiração. [E] Correta.

Resposta da questão 8: ANULADA A questão foi anulada pelo gabarito oficial, pois as massas atômicas não foram fornecidas.



2 5

2 5

V O2(g) 2(g) 3(g)

produtos reagentes

V O2(g) 2(g) 3(g)

S 32; O 16.

1SO O SO

2

297 kJ 0 kJ 420 kJ

H H H

H 420 ( 297) 123 kJ

1SO O SO H 123 kJ

2

64 g

Δ

Δ

Δ

123 kJ (liberados)

12,8 g

E

E 24,6 kJ (liberados)

Resposta da questão 9: [D] [I] Correta. Para massas iguais, o isobutanol irá liberar maior quantidade de energia, pois irá possuir

maior quantidade de mol para o mesmo composto. [II] Correta.

O aumento da cadeia carbônica faz com que diminua a polaridade da molécula, fazendo, portanto, com que o isobutanol seja menos solúvel em água que o etanol.

[III] Incorreta. Como justificado anteriormente o etanol possui maior miscibilidade na água que o isobutanol, devido ao tamanho da sua cadeia carbônica. Resposta da questão 10: [C]

[I] O valor de HΔ menor que zero indica que as reações são exotérmicas.

[II] A transformação 2 (v) 2 ( )H O H O l libera 10,5 kcal / mol.

2(g)H 2(g)1 2O 2 ( ) 2

2 (v) 2(g)

H O ; H 68,3 kcal / mol

H O H

Δ

l

2(g)1 2O

2 (v) 2 ( )

; H 57,8 kcal / mol

H O H O H 68,3 57,8 10,5 kcal

Δ

Δ

l

[III] O calor de solidificação da água vale 1,7 kcal / mol.



2(g)H 2(g)1 2O 2 (s)

2 ( ) 2(g)

H O ; H 70 kcal / mol

H O H

Δ

l 2(g)1 2O 2

2 ( ) 2 (s)

; H 68,3 kcal / mol

H O H O H 70 68,3 1,7 kcal

Δ

Δ

l

[IV] A energia de 1mol de 2H O no estado vapor é maior que a energia que 1mol de 2 ( )H O .l

2(g) 2(g) 2 ( ) 2

2(g) 2(g) 2 (v)

H 1 2O H O ; H 68,3 kcal / mol

H 1 2O H O ; H 57,8 kcal / mol

57,8 kcal 68,3 kcal

Δ

Δ

l

[V] A formação de água a partir do hidrogênio libera calor, pois a variação de entalpia é negativa. Resposta da questão 11: [D] Ocorre liberação de energia, logo a quantidade de calor deve aparecer do lado direito da equação

química: 2 ( ) 2(g) 2(g)

Energialiberada

1H O H O 68,3 kcal.2

l 1 4 2 43

Resposta da questão 12: [C]

4(g) 2(g) 2(g) 2 (v)I. CH O CO H O reação de combustão (toda reação de combustão libera

calor para o meio, sendo, portanto exotérmica).

(aq) (aq) (aq) 2 ( )II. HC KOH KC H O reação de neutralização, ll l reação exotérmica, libera

calor para o meio.

3(s) (s) 2(g)III. CaCO CaO CO reação de decomposição,

reação endotérmica (necessita de

calor para acontecer) [I] Correta. As reações I e II liberam energia, como ilustrado acima. [II] Errada. A reação III absorve energia, na forma de calor. [III] Errada. A reação II é exotérmica, ou seja, libera calor para o meio. [IV] Correta. A reação I, por se tratar de uma reação de combustão, libera maior quantidade de calor que a reação de neutralização, sendo assim mais eficiente para iniciar a reação III. Resposta da questão 13: [A] A mudança de estado da água líquida (do suor) para gasosa absorve calor do corpo provocando uma diminuição na temperatura deste. Esta mudança de estado é um processo exotérmico. Resposta da questão 14: a) Comentário:

Na formação do óxido se gasta uma energia associada ao grau de organização do sistema. Esta energia é igual ao produto da temperatura absoluta pela variação de entropia sofrida pelo sistema

(T S).Δ



Resumidamente:

Energia liberada na reação H

Energia gasta na organização S T

Saldo de energia H S T

Δ

Δ

Δ Δ

Este saldo de energia aproveitável é denominado ENERGIA LIVRE (ou ENERGIA LIVRE DE GIBBS ou

ENERGIA ÚTIL), e é representado por G: G H S TΔ Δ Δ (onde: G – variação da energia livre

de Gibbs; H – variação de entalpia; S – variação de entropia; T – temperatura, em Kelvin).

— Quando G > 0 o processo não será espontâneo, ou seja, só com ajuda de energia externa o

processo conseguirá chegar ao final.

— Quando G = 0 o processo estará em equilíbrio, ou seja, não sofre alteração.

— Quando G < 0 o processo é espontâneo e irreversível, ou seja, o processo libera energia de

modo que as moléculas finais ficarão em um nível energético menor e, portanto, o sistema mais estável.

Conclusão: A partir da análise da tabela, conclui- se que os valores relacionados com a energia livre de formação dos óxidos de metais são negativos, consequentemente as reações de formação dos óxidos são espontâneas.

b) Teremos:

23 s 2 g s g

3

WO 3H W 3H O

WO 232

W 184

184 g (W)

3232 g (WO )

1000 g (W)3

3

WO

WO

m

m 1260,87 g 1,26 kg

ou

184 g (W)

31 mol (WO )

1000 g (W)3

3

WO

WO

n

n 5,43 mol

Resposta da questão 15: Reação de hidrogenação do benzeno líquido ao cicloexano líquido:

6 6 2 6 12

2

produtos reagentes

2

C H ( ) 3H (g) C H ( )

49 kJ 0 155 kJ (para 3 mols de H )

H H H

H 155 kJ ( 49 kJ ) 204 kJ

3mols H

Δ

Δ

l l

2

204 kJ

1 mols H

E

E 68 kJ

O calor liberado será de 68 kJ por mol de 2H .



ABRAÇOS A TODOS E BONS ESTUDOS!!

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