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Entalpia ΔH 0 Entalpia Energia envolvida durante a reação ΔH = variação de entalpia Tipos de entalpia Entalpia de ligação Entalpia de formação Entalpia de combustão Entalpia de dissolução Entalpia de neutralização A variação de entalpia (ΔH) em uma reação química depende apenas dos estados inicial e final da reação, independente do número de reações. Lei de Hess Entalpia de ligação A entalpia de ligação é a variação de entalpia verificada na quebra de 1mol de uma determinada ligação química, considerando que todas as substâncias estejam no estado gasoso, a 25° C e 1 atm. Reagentes = sempre são quebradas as ligações = ENDOTÉRMICA (+) Produtos = sempre são formadas as ligações = EXOTÉRMICA (-) ∆H = HR - HP 1- O trioxano, cuja fórmula estrutural plana simplificada encontra-se representada a seguir, é utilizado em alguns países como combustível sólido para o aquecimento de alimentos armazena dos em embalagens especiais e que fazem parte das rações operacionais militares. Considere a reação de combustão completa de um tablete de 90 g do trioxano com a formação de CO2 e H2O. Baseado nas energias de ligação fornecidas na tabela abaixo, o valor da entalpia de combustão estimada para esta reação é Dados: Massas Atômicas: O=16 u ; H=1 u ; C=12 u. 𝐶₃𝐻₆𝑂₃ + 𝑂₂(𝑔) → 𝐶𝑂₂ + 𝐻₂𝑂 𝐶₃𝐻₆𝑂₃ + 3 𝑂₂(𝑔) → 3 𝐶𝑂₂ + 3 𝐻₂𝑂 ∆H = HR - HP ∆H = [(6x358)+(6x413)+(3x495)] – [(6x799)+(6x463)] ∆H =-141 kJ 2- No estudo da bioquímica, é muito comum escutar a seguinte frase: “a quebra da molécula de ATP libera energia”. Essa frase é uma contradição do ponto de vista químico. Reformule a frase. Reagentes = sempre são quebradas as ligações = ENDOTÉRMICA (+) Produtos = sempre são formadas as ligações = EXOTÉRMICA (-) 3- O gás hidrogênio é considerado um ótimo combustível — o único produto da combustão desse gás é o vapor de água, como mostrado na equação química. Um cilindro contém 1 kg de hidrogênio e todo esse gás foi queimado. Nessa reação, são rompidas e formadas ligações químicas que envolvem as energias listadas no quadro. ∆H = HR - HP ∆H = [(2x437)+(494)] – [(4x463)] ∆H = -484 kJ Massas molares 4g ------- -484 kJ 1000g ----- x X = -121000 kJ 4- Sob certas condições, tanto o gás flúor quanto o gás cloro podem reagir com hidrogênio gasoso, formando, respectivamente, os haletos de hidrogênio HF e HCl, gasosos. Pode-se estimar a variação de entalpia (ΔH) de cada uma dessas reações, utilizando-se dados de energia de ligação. A tabela apresenta os valores de energia de ligação dos reagentes e produtos dessas reações a 25oC e 1 atm. Com base nesses dados, um estudante calculou a variação de entalpia (ΔH) de cada uma das reações e concluiu, corretamente, que, nas condições empregadas, (a) a formação de HF (g) é a reação que libera mais energia. (b) ambas as reações são endotérmicas. (c) apenas a formação de HCl (g) é endotérmica. (d) ambas as reações têm o mesmo valor de ΔH. (e) apenas a formação de HCl (g) é exotérmica. H2 (g) + F2 (g) → 2 HF (g) ∆H = [(435)+(160)] - [(2x570)] ∆H = -545 kJ H2 (g) + Cl2 (g) → 2 HCl (g) ∆H = [(435)+(245)] – [(2x430)] ∆H = -180 kJ Energia envolvida na reação de formação de 1,0 mol de determinada substância a partir de seus elementos constituintes no estado padrão . Entalpia de formação CNTP: Condições Naturais de Temperatura e Pressão = 25°C e 1 atm ΔH = Σ ΔfHº (produtos) - Σ ΔfHº(reagentes) 5- O fenol é um composto que pode ser utilizado na fabricação de produtos de limpeza, para desinfecção de ambientes hospitalares. Considere as entalpias-padrão de formação, relacionadas na tabela A energia liberada, em kJ, na combustão completa de 1 mol de fenol é: a) 515. b) 845. c) 1 875. d) 2733. e) 3057. C6H5OH (s) + 7 O2 (g) 6 CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH = Σ ΔfHº (produtos) - Σ ΔfHº(reagentes) ΔH = [(6 x -394)+(3 x -286)] – [-165] ΔH = -3057 kJ 6- Observe, a seguir, algumas equações termoquímicas: C(grafite) + O2(g) → CO2(g) ΔH=−394kJ mol−1 S(rômbico) + O2(g) → SO2(g) ΔH = −297 kJ mol−1 CS2(l) + 3O2(g) → 2SO2(g) + CO2(g) ΔH = −1077 kJ mol−1 Com base nas informações anteriores, complete as lacunas, tornando a afirmação a seguir verdadeira. A entalpia de formação do CS2(l), a partir de seus elementos formadores, tem ΔH = __________, sendo, portanto, uma reação __________. 2S(rômbico) + 2O2(g) → 2SO2(g) C(grafite) + 2S(rômbico) CS2(l) C(grafite) + O2(g) → CO2(g) ΔH= −394 kJ mol−1 ΔH = −594 kJ mol−1 2SO2(g) + CO2(g) → CS2(l) + 3O2(g) ΔH = +1077 kJ mol−1 ΔH= +89 kJ mol−1 7- Para obter energia térmica, com a finalidade de fundir determinada massa de gelo, produziu-se a combustão de um mol de gás butano (C4H10), a 1 atm e a 25 ºC. A reação de combustão desse gás é: C4H10 (g) + 13/2 O2 (g) → 4CO2 (g) + 5H2O (l) As entalpias-padrão de formação (ΔH) das substâncias citadas estão indicadas na tabela: Considerando que a energia térmica proveniente dessa reação foi integralmente absorvida por um grande bloco de gelo a 0 ºC e adotando 320 J/g para o calor latente de fusão do gelo, a massa de água líquida obtida a 0 ºC, nesse processo, pelo derretimento do gelo foi de, aproximadamente, ΔH = Σ ΔfHº (produtos) - Σ ΔfHº(reagentes) ΔH = [(4 x -393) + (5 x -286)] – [(1 x -126) + (13/2 x 0)] ΔH = -2876 kJ Q = mL 1 kJ = 1000 J 2876000 J = m . 320 J/g m = 8-Fullerenos são compostos de carbono que podem possuir forma esférica, elipsoide ou cilíndrica. Fullerenos esféricos são também chamados buckyballs, pois lembram a bola de futebol. A síntese de fullerenos pode ser realizada a partir da combustão incompleta de hidrocarbonetos em condições controladas. Escreva a equação química balanceada da reação de combustão de benzeno a C60. Fornecidos os valores de entalpia de formação na tabela a seguir, calcule a entalpia da reação padrão do item a. 10 C6H6 (l) + 15 O2 (g) C60 (s) + 30 H2O (l) ΔH = Σ ΔfHº (produtos) - Σ ΔfHº(reagentes) ΔH = [(2327)+(-286 x 30)] – [(49 x10)] ΔH = [(2327)+(-286 x 30)] – [(49 x10)] ΔH = - 9000 kj 9- Analise as equações termoquímicas. A partir dessas equações, pode-se prever que o ∆H da reação de decomposição do calcário que produz cal viva (cal virgem) e dióxido de carbono seja igual a 10 -Glicólise é um processo que ocorre nas células, convertendo glicose em piruvato. Durante a prática de exercícios físicos que demandam grande quantidade de esforço, a glicose é completamente oxidada na presença de O2. Entretanto, em alguns casos, as células musculares podem sofrer um déficit de O2 e a glicose ser convertida em duas moléculas de ácido lático. As equações termoquímicas para a combustão da glicose e do ácido lático são, respectivamente, mostradas a seguir: O processo anaeróbico é menos vantajoso energeticamente porque a) libera 112 kJ por mol de glicose. b) libera 467 kJ por mol de glicose. c) libera 2 688 kJ por mol de glicose. d) absorve 1 344 kJ por mol de glicose. e) absorve 2 800 kJ por mol de glicose. 11- O ferro é encontrado na natureza na forma de seus minérios, tais como a hematita (α-Fe2O3), a magnetita (Fe3O4) e a wustita (FeO). Na siderurgia, o ferro gusa é obtido pela fusão de minérios de ferro em altos fornos em condições adequadas. Uma das etapas nesse processo é a formação de monóxido de carbono. O CO (gasoso) é utilizado para reduzir o FeO (sólido), conforme a equação química: FeO (s) + CO (g) –> Fe (s) + CO2 (g) Considere as seguintes equações termoquímicas: Fe2O3 (s) + 3 CO (g) –> 2 Fe (s) + 3 CO2 (g) ∆H = –25 kJ/mol de Fe2O3 3 FeO (s) + CO2 (g) –> Fe3O4 (s) + CO (g) ∆H = –36 kJ/mol de CO2 2 Fe3O4 (s) + CO2 (g) –> 3 Fe2O3 (s) + CO (g) ∆H = +47 kJ/mol de CO2 O valor mais próximo de ∆Hº em kJ/mol de FeO, para a reação indicada do FeO (sólido) com o CO (gasoso) é: image1.jpeg image2.jpeg image3.jpeg image4.jpeg image5.jpeg image6.jpeg image12.png image13.png image14.png image15.png image16.png image7.png image17.png image18.png image19.png image20.png image21.png image8.png image22.png image23.png image24.png image25.png image26.png image27.png image28.png image29.png image30.png image31.png image9.png image32.png image33.png image34.png image35.png image36.png image37.png image38.png image39.png image40.png image41.png image10.png image42.png image43.png image44.png image45.png image46.png image47.png image48.png image49.png image50.png image11.png image51.png image52.png image53.png image9.jpeg image60.png image61.png image54.png image62.png image63.png image55.jpeg image64.png image65.png image66.png image67.png image68.png image56.jpeg image69.png image70.png image71.png image72.png image73.png image74.png image75.png image76.png image77.png image78.png image58.png image79.png image59.png image57.jpeg image86.png image87.png image88.png image89.png image90.png image80.png image91.png image92.png image93.png image94.png image95.png image81.png image96.png image97.png image98.png image99.png image100.png image82.png image101.png image102.png image103.png image104.png image105.png image106.png image107.png image108.png image109.png image84.png image110.png image111.png image112.png image85.png image83.png image84.jpeg image113.png image114.png image121.png image122.png image123.png image117.png image118.png image119.png image120.png image115.png image116.png image124.png image125.svg image126.png image210.png image127.png image128.png image136.png image137.png image138.png image139.png image129.png image130.jpeg image133.png image134.png image135.png image145.png image146.png image147.png image131.png image132.png image142.png image143.png image144.png image140.png image141.png