+EIJEM

o
(U. E. Londrina-PR) No trem maria-fumaça,_as
reações
químicas que ocorrem dentro da caldeira estao descritas
a seguir.
1
ÓH=-lll,O
C(S)+ "202(g)---+ CO(g)
1
CO(g)+ "202(g)---+ C02(g)
(Vunesp) ° pentano, CSH12'é um dos constituintes do combustível utilizado em motores de combustão interna. Sua
síntese, a partir do carbono grafite, é dada pela equação:
5C(grahte)
+ 6H2(g)--+ CSH12(g)
kj (1)
Determine a entalpia (ÓH) da reação de síntese do pentano
a pa rti r das segu intes informações:
CSH12(g)+ 802(g) ---+ 5C02(g) + 6H20(C) óH = -3.537 kj
óH = -283,0 kj (2)
ÓH = -394,0 kj (3)
C(S)+ 02(g)--+ C02(g)
Com base nas equações químicas e sabendo que a massa
molar do carbono é 12 g/rnol, analise as afirmativas.
I. A reação de decomposição do monóxido de carbono
em seus constituintes mais estáveis é um processo
que absorve energia.
11. Nas equações (1), (2) e (3) as energias dos reagentes
são menores que as energias dos produtos.
111. Cinco toneladas de carvão no forno da caldeira da
maria-fumaça fornecem aproximadamente 1,64 . 108 k]
de energia ao se transformar em C02(g)'
IV. Os gases representados nas equações (1), (2) e (3)
apresentam estruturas lineares.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afi rmativas I e 11 são corretas.
b) Somente as afirmativas 11 e IV são corretas.
c) Somente as afirmativas 111 e IV são corretas.
d) Somente as afirmativas I, 11 e 111 são corretas.
e) Somente as afirmativas I, 111 e IV são corretas.
11. (F) As reações são exotérmicas,
111. (V)
1 moi C --12 g--5 '10' g---
logo: H,,,,,et' > Hp""",,
394 k]
394 kJ
Q=> Q= 1,64 '10' kj
IV. (V)
Alternativa e
eu
(Vunesp) Diariamente podemos observar que reações químicas e fenômenos físicos implicam em variações de energia. Analise cada um dos seguintes processos, sob pressão
atmosférica.
I. A combustão completa do metano (CH4) produzindo
CO2 e H20.
11. ° derretimento
de um iceberg.
111. ° impacto de um tijolo no solo ao cair de uma altura h.
Em relação aos processos analisados, pode-se afirmar que:
a) I é exotérmico, 11 e 111 são endotérmicos.
b) I e 111 são exotérmicos e 11 é endotérmico.
c) I e 11 são exotérmicos e 111 é endotérmico.
d) 1,11 e 111 são exotérmicos.
e) 1,11 e 111 são endotérmicos.
I. Toda reação de queima (combustão) é exotérmica.
11. Derretimento de iceberg corresponde à fusão da água.
H10{\)--+H.p(/J
Logo, é endotérmica.
111. Impacto de tijolo é exotérmico.
Alternativa b
C(grahte)
+ 02(g)--> C02(g)
1
H2(g)+ "2 °2(g)--> H20(t)
óH = -394 kj
ÓH = -286 kj
Para obtermos a reação:
5Cigr,lhlej + 6H2(gl-
C5H12il!
óH::::;?
Devemos inverter a l' equação. multiplicar
car por 6 a 3' equação:
~
6HZ(g:.
5C'grilllt!.
~ Cc,H",.
+~
+~
+,
-+ ~
+ 6H1(g)
+3.537+
t..H=-149kj
t..H=
-+
C:;H12i&1
fj.H = !1H1
por 5 a 2' equação e multipli-
sn
= +3.537 kJ
t..H
= -394·5 = -1.970
kj
t..H
= -286
kj
6 = -1.716
+ Ó,H1 + !1HJ
(-1.970) + (-1.716)
+EIJEM
G
(Cl/H3) (Enem-MEC) Ainda hoje, é muito comum as pessoas
usarem vasilhames de barro (moringas ou potes de cerâmica não esmaltada) para conservar água a uma temperatura
menor do que a do ambiente. Isso ocorre porque:
a) o barro isola a água do ambiente, mantendo-a sempre
a uma temperatura menor que a dele, como se fosse
isopor.
b) o barro tem poder de "gelar" a água pela sua composição química. Na reação, a água perde calor.
c) o barro é poroso, permitindo que a água passe através
dele. Parte dessa água evapora, tomando calor da moringa e do restante da água, que são assim resfriadas.
d) o barro é poroso, permitindo que a água se deposite
na parte de fora da moringa. A água de fora sempre
está a uma temperatura maior que a de dentro.
e) a moringa é uma espécie de geladeira natural,liberando substâncias higroscópicas que diminuem naturalmente a temperatura da água.
A mudança do estado físico líquido ~ vapor absorve calor do barro, resfriando a moringa e, por consequência, a água em seu interior.
Alternativa c
~o
a)
metanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 22,7 kJ de energia por litro de combustível
queimado.
b) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 29,7 k] de energia por litro de combustível
queimado.
c) metanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 17,9 MJ de energia por litro de combustível
queimado.
d) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 23,5 MJde energia por litro de combustível
queimado.
e) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 33,7 MJ de energia por litro de combustível
queimado.
(C7/H26) (Enem-MEC) No que tange à tecnologia de combustíveis alternativos, muitos especialistas em energia
acreditam que os álcoois vão crescer em importância em
um futuro próximo. Realmente, álcoois como metanol e
etanol têm encontrado alguns nichos para uso doméstico
como combustíveis há muitas décadas e, recentemente,
vêm obtendo uma aceitação cada vez maior como aditivos,
ou mesmo como substitutos para gasolina em veículos.
Algumas das propriedades físicas desses combustíveis são
mostradas no quadro seguinte.
Densidade a
25°C (g/mL)
Calor de
combustão
(kJ/mol)
Metanol (H3COH)
0,79
-726,0
Etanol (H3CCH,oH)
0)9
-1.367,0
Álcool
Adaptado de BAIRD,
Para 1 l de metanol e etanol, temos:
• Metanol => M = 32 g/mol
Como a d = 0,79 glml, em 1 l há 790 g.
1 mal => 32 g .utaram. 726 kJ
C. Química ambientat.
São Paulo: Artmed,
1995.
790 g Jíhsnnu, Q" => Q" = 17.923 kJ ou 17,923 MJ
Etanol => M = 46 g/mol
Como a d = 0,79 glml, em 1 l há 790 g.
1 mal => 46 g .litsum. 1.367 k]
790 g .meram Q, => Q[ = 23.476,7 k] ou = 23,5 MJ
Alternativa d
•
(Dado: massas molares em g/mol: H = 1,0; C= 12,0; 0=16,0)
Considere que, em pequenos volumes, o custo de produção
de ambos os álcoois seja o mesmo. Dessaforma, do ponto de
vista econômico, é mais vantajoso utilizar:
EXER(f(fOS COMPLEMENTARES
@ (UFTM-MG) Um auxiliar
~
de enfermagem, trabalhando no
campo, precisa de 5 L de água a 37 DCpara lavar um paciente. A água colhida no poço do local está a 20 "C, Para
o aquecimento, será utilizado um fogareiro a gás (GLP),
disponível no acampamento.
a) Calcule, em kJ, a quantidade de calor consumida para
aquecer a água.
b) Calcule a quantidade mínima de GLP(em g) consumida
para o aquecimento de toda a água.
(Dados: 1 caloria (cal) = 4,18 I: calor específico da
°C-'; poder calorífico do GLP:
água = 1,0 cal·
11.000 kcal . kg ": 1 quilojoule (kj) = 1.000 joules (J);
densidade da água = 1 g. mL-1)
I. É um processo físico.
°
s.
@ (Uncisal) Sobre o ciclo da água, representado
simplificadamente pela figura, são feitas as seguintes afirmações:
°
°
número 1 indica o processo de ebulição; o número 2,
o processo de condensação.
111.
processo de separação, utilizado em laboratório,
que equivale ao ciclo apresentado, é a destilação
simples.
IV,
processo 1 é endotérmico; o processo 2, exotérmico.
Está correto o contido em:
a) apenas II e 111.
b) apenas 11, III e IV.
c) apenas 1,111 e IV,
d) apenas 1,11 e 111.
e) 1,11,111 e IV.
11.
(Q)
(PUC-MG) Considere as equações termoquímicas
tadas a seguir.
I. CH41g1
+ 2021g)-> C021g1
+ 2HPIgI + 900 kJ
11. e2H41g1
+ 3021g)-> 2C021g)+ 2HP(c1
apresen-
AH = -1.410 kJ
1
111.
HgOIsI+ 90 kJ -> Hgltl + "202Ig1
IV. C6H1206(sl+ 602(g)
V. e(SI-> C(g)
->
6C02(g) + 6H20(CI AH = -2.813,0 kJ
AH = +684 kJ
Tendo em vista essas transformações, julgue (Vou F).
I. Asequações 1,11 e IV representam as reaçõesexotérrnicas,
11. A reação IV requer uma quantidade três vezes maior
de oxigênio, por molécula reagente, em comparação
à reação 11.
111. Na reação V, o C(gltem um conteúdo energético maior
que o elsl'
IV. Asequações 111 e V representam as reaçõesendotérmicas.
s-
=-
E
QI
@ (UFPR)A fermentação
é um processo que emprega microrganismos para produção de várias substâncias de grande
importância econômica. Essesseres vivos realizam certas
reações químicas para produzir energia para sustentar seu
metabolismo, como, por exemplo, a produção do ácido
acético a partir da oxidação do álcool etílico, que pode ser
representada pela seguinte equação química:
H3CCHpH(tl + 02(g)-> H3CCOOH(tl+ HP(tl
a)
Calcule a variação da entalpia da reação apresentada,
dados os valores das entalpias das seguintes reações
de combustão:
H3CCH20H(t)+ 302(p)-> 2C02(g)+ 3H,0(i')I1H=-1.370
kj mol'
H3CCOOH(t)
+ 202(g)-> 2C02(g) + 3H,0(tl I1H = -875 kJ. mol-1
b)
Para elevar em 10°C a temperatura de 1 litro de água,
é necessário fornecer aproxi madamente 42 kj de energia. Calcule o calor necessário para elevar em 10°C a
temperatura de 12 litros de água e a massa de etanol
necessária para produzir essa quantidade de energia
por fermentação.
(Dado: massa molar do etanol M (H3CCH,0H)= 46 g. mol')
~
(U. Católica de Salvador-BA) O cloreto de amônio sólido,
NH.CI(Sl'e amônia, NH'(g)' entram em contato. Essa reação
pode ser feita em um tubo de vidro fechado e a formação
do composto é detectada por meio da visualização de uma
névoa esbranquiçada.
Dadas as equações termoquímicas:
N2(g)+ 3H2(g)-> 2N H3(g)
t:.Ho = -92 kj
2HCI(g)-> H2(g)+ Cl2(g)
N2(g)+ 4H2(g)+ Cl2(g) -> 2NHp(sl
t:.Ho = +184 kj
t:.Ho = -628 kj
a entalpia da reação descrita para a transformação
moi de cloreto de amônio tem valor igual a:
a) +352 kj
d) -352 kj
b) +176 kj
e) -536 kj
c) -176 kj
de um
CD
°
(FGV-SP) Tefíon" é um polímero sintético amplamente
empregado. Ele é formado a partir de um monômero que
se obtém por pirólise do triftuormetano.
triftuormetano, CHF3, é produzido pela ftuoração do gás
meta no, de acordo com a reação:
°
CH4(gl+ 3F2(gl-> CHF3(gl+ 3HF(gl
Dado:
-1.437
-75
+EIJEM
G
(Cl/H26) (Enem-MEC) Um dos problemas dos combustíveis
que contêm carbono é que sua queima produz dióxido de
carbono. Portanto, uma característica importante, ao se escolher um combustível, é analisar seu calor de combustão
(f1HO), definido como a energia liberada na queima complet~ de um moi de combustível no estado padrão. O quadro seguinte relaciona algumas substãncias que contêm
carbono e seu f1Hoc
Substância
Fórmula
-271
A entalpia-padrão da reação de ftuoração do gás meta no,
em k] . mol', é igual a:
a) -1.633
d) +1.633
b) -2.175
e) +2.175
c) -2.325
Benzeno
C6H6(')
-3,268
Etanol
C2H50H(~
-1.368
Glicose
C,H12°6(')
-2.808
Metano
CH4{g)
Octano
-890
-5.471
C,H"(f)
A equação e o!'.H de formação de cada substância é:
CH",! + 3F,(,) ~
CHFl(,) +
6.H =
o
I
3-0
-75
I óH
Adaptado de ATKINS, P Princípios de química. Bookman,2007.
HF(,)
I
-1.437
3(-271)
L 6.H 'reageucs
Iprodutos -
!'.H = [(-1437 + 3' (-271)]!!.H = -2.250 + 75
!'.H = -2,175 kJ
Alternativa b
(-75)
°
(Unifei-SP)
metano (CH4) é O principal componente
gás natural. Sua reação de combustão é:
CH4 (g) + 202 (81 -> C02(g) + 2H,o(0
f1HO = -890 kj/mol
Dadas as entalpias-padrão de formação:
t:.H; CO2 (gl = -394 kj/mol;
f1H; H20(CI = -286
a entalpia-padrão
a) +76
b) -210
c) O
Pelo enunciado:
CH'(g)+ 20 '"
~ COl(, + 2H,O (I, !!.H = -890
kj/mol
II
!!.H = Hpmd- H,,,, ~-890
-194
2 --28ti
I
I
-->
c-
H
H
I
I
Br + H -
H -C-C-
I
I
I
H
H
~---oH,---,-,H~
Reagentes
Quebra de ligação
Endotérmico
Br -
H = 1 ·99 =
Br = 1 . 46 =
222
°~
-
3H.O
6CO
1 moi C. H ---5.268 k] --6 moi CO,
• Para o etanol:
C,H_OH+ 10, -, 2CO 1- 3H,0
1 mal CH,OH ---1 368 kj --2 mal CO.
-3.268 k] --x
x = 4,78 mal
Para a glicose:
C,H,p, + 60 _c, 6CO, -I- 6H_0
-2.808 k] --.-
-3.268 k] ---
6 mal CO,
y
y
+ Br-Br
H-C-C-H
C,H,
1 moi CGH,:O" ---
(Mackenzie-SP) Observe a reação a seguir.
H3C - CH2 - Br + HBr
H3C - CH3 + Br2 ~
Na monobromação do etano, a energia liberada na reação é:
(Dado: energia de ligação em kcal/mol (25°C).
C - Br = 68; C- H = 99; Br - Br = 46; H - Br = 87)
a) 31 kcal/mol
d) 20 kcal/mol
b) 22 kcal/mol
e) 10 kcal/mol
c) 41 kcal/mol
H
Para o benze no:
= [(-394) + (2 .(- 286))J -x :. !'.H( = -76 kj/mol
e
H
•
~'----------y-----"
x
o
kj/rnol:
de formação do metano (kJ/mol) é:
d) +210
e) -76
~~
Alternativa
do
Neste contexto, qual dos combustíveis, quando queimado completamente,
libera mais dióxido de carbono no
ambiente pela mesma quantidade de energia produzida?
a) Benzeno
b) Metano
c) Glicose
d) Octano
e) Etanol
99
46
I
_
Produtos
Formação de ligação
Exotérmico
CH-
Br = 1 ·68 =
Br = 1 . 87 =
145 kcal
!'.H = 145 + (-155) =>!'.H = -10 kcal
Alternativa e
68
87
155 kcal
Br
= 6.98 moi
Para o metano:
CH, + 20 ->CO,
1 mal CH, ---
-I-
2H,0
-860 k] ---
1 mal CO
--3.268 kl --z
z = 3,8 moi
Para o octano:
25
cp", + 0, ~ 8CO, + 9H,O
-:2
1 mal C li ----3.268 k] --w = 4.77 moi
Alternativa c
-3.4'1
w
kj ----
~ moi CO
-
'-----....
r>.
o
(C5/H17) (Enem-MEC)A eficiência do fogão de cozinha pode ser
analisada em relação ao tipo de energia que ele utiliza. gráfico a seguir mostra a eficiência de diferentes tipos de fogão.
°
Pode-se verificar que a eficiência dos fogões aumenta:
a) à medida que diminui o custo dos combustíveis.
b) à medida que passam a empregar combustíveis renováveis.
c) cerca de duas vezes, quando se substitui fogão a lenha
por fogão a gás.
d) cerca de duas vezes, quando se substitui fogão a gás
por fogão elétrico.
e) quando são utilizados combustíveis sólidos.
I
Eficiência do fogão (%)
70
60
50
---------------ü----
40
--------------
----
30
----
20
---------~---._------
10
-----
Pelos gráficos observa-se que a eficiência do fogão a lenha é aproximadamente 29% e a do fogão a gás é 58%, ou seja, o dobro do primeiro (fogão
a lenha).
Alternativa C
----
----
----
O
Fogões a
lenha
Fogões a
carvão
Fogões a
querosene
Fogões a
gás
Fogões
elétricos
EXERCIClOS COMPLEMENTJlRES
~
r-\
(UFCE) A reação de fotossíntese é 6COZ(g} + 6HZO(C} ---->
---->C6H,P6(S}+ 602(81'Estima-se que, em uma floresta tropical,
Com base nesses dados, qual a quantidade de energia liberada na formação de 1 moi de H20, a partir da reação
entre moléculas H2 e O}
a) 36 kcal
d) 94 kcal
b) 59 kcal
e) 101 kcal
c) 65 kcal
cerca de 34.000 k] . m-2 de energia solar são armazenados
pelas plantas para realização da fotossíntese durante o período de um ano. A partir dos valores de entalpia-padrão
de formação fornecidos a seguir, calcule:
Substância
Entalpia-padrão de
formação (kJ . mol-1)
CO,lg)
-394
H,Olo
-286
C6H12061,)
-1.275
@ (U. F. Ouro
Considere a seguinte tabela de valores de entalpia de ligação.
O
°'(9)
a) a massa de CO, que será retirada da atmosfera por m2
de floresta tropical durante o período de um ano.
b) a massa de 02 que será adicionada à atmosfera por m'
de floresta tropical durante o período de um ano.
@
<ft)
°
(Unicamp-SP) nadador Michael Phelps surgiu na Olimpíada
de Beijing como um verdadeiro fenômeno, tanto pelo seu desempenho quanto pelo seu consumo alimentar. Divulgou-se
que ele ingere uma quantidade diária de alimentos capazde
lhe oferecer uma energia de 50 MJ.Quanto disto é assimilado,
ou não, é uma incógnita. Só no almoço, ele ingere um pacote
de macarrão de 500 gramas, além de acompanhamentos.
(Dado: entalpia de formação em kJ . mol': glicose =
= -1.274, água = -242, dióxido de carbono = -394)
a) Suponha que o macarrão seja constituído essencialmente de glicose (C6H,P6)' e que, no metabolismo, toda
essa glicose seja transformada em dióxido de carbono e
água. Considerando-se apenas o metabolismo do macarrão diário, qual e a contribuição do nadador para
o efeito estufa, em gramas de dióxido de carbono?
b) Qual é a quantidade de energia, em k], associada a
combustão completa e total do macarrão (glicose) ingerido diariamente pelo nadador?
(UFAL) Considere os dados seguintes:
Ligação
Energia
0=0
H- H
O-H
118kcal/mol
104 kcal/mol
111 kcal/mol
°
Preto-MG)
ácido clorídrico é um importante
ácido industrial, e uma das etapas de sua obtenção é representada pela seguinte equação química:
H2(g) + C/2(g) ---->2HC/(g)
Substâncias
Energia de ligação (kJ/mol)
H2(g)
436,0
CI2{g)
243,0
He/lg)
432,0
Com base nessa tabela, pode-se afirmar que a entalpia de
formação do HC/(gl'em kJ/mol, é de:
a) 247,0
c) -247,0
b) 123,0
d) -92,5
~
(Unicamp-SP) Uma das grandes novidades e~ comunicação é
a fibra óptica. Nesta, a luz é transmitida por grandes distâncias
sem sofrer distorção ou grande' atenuação. Para fabricar fibra
óptica de quartzo, é necessário usar sílica de alta pureza, que é
preparada industrialmente usando uma sequência de reações
cujas eq uações (não baIanceadas) estão representadas a seguir.
I. Si02(S) + C(s)---->
Si(S}+ CO,(g)
11. Si(s)+ C/2(g)---->SiC/4(g)
111.
a)
SiC/4(g)
+ 02(g]---->Si02(S) + C/2(g)
Na obtenção de um tarugo de 300 g de sílica pura, qual
a quantidade de energia (em kj) envolvida? Considere
a condição-padrão.
(Dados da entalpia-padrão de formação em k] . mof':
Si02(S)= -910; C02(g) = -394; SiC/4(g)= -657)
b) Com a sílica produzida (densidade=2,2 g. crrr"), foi feito
um tarugo que, esticado, formou uma fibra de 0,06 mm
de diâmetro. Calcule o comprimento da fibra esticada,
em metros.