Terminho - Exercícios P2 - Prof Guilherme

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TERMINHO – Exercícios: P2 
Profº Guilherme 
1) Considere que 1 mol de hexano e 1 mol de octano a 25 °C formam uma solução ideal. Calcule os 
valores de ΔS, ΔH e ΔG. 
 
2) Deduza a 3ª e a 4ª relação de Maxwell. 
 
3) 5 mols de um gás ideal sofrem uma compressão isotérmica irreversível a 25 °C até que sua pressão 
seja 2 atm. Para que o gás se mantivesse em temperatura constante, foram retirados 6,53.10³ J de 
calor. Determine ΔS, ΔF e ΔG no processo. 
Dados: 1 atm.L = 101,32 J 
 
4) Estime a solubilidade de O2 em H2O a 25 °C e 21 kPa. 
Dados: K (O2 em H2O a 25 °C) = 7,92.104 kPa.kg.mol-¹ 
 
5) A temperatura de solidificação do naftaleno puro é 80,22 °C e o seu calor latente de fusão é 35,6 
cal/g. Quando 0,9728 g de enxofre são diluídos em 54,232 g de naftaleno, o ponto de solidificação 
decresce em 0,486 °C. Calcule: 
a) A constante crioscópica do naftaleno. 
b) A estrutura química e a massa molecular do enxofre. 
Dados: MNaftaleno = 128,17 g/mol 
 MS = 32,066 g/mol 
 
6) Calcule ΔG° e a constante de equilíbrio da equação a 298 K e 1 atm. Analise o significado dos 
resultados. 
PCl3 + Cl2 → PCl5 
 ΔH° (Kcal) ΔS° (cal/mol.K) 
PCl3 - 73,22 74,49 
Cl2 0 53,29 
PCl5 - 95,35 84,30 
 
7) Uma solução contendo 5 g de um composto iônico não volátil em 25 g de CCl4 ferve a 81,5 °C sob 
pressão atmosférica. Calculo a massa molecular do sólido. 
Dados: Keb = 5,0 K.molal-1 
 Teb = 76,8 °C. 
 
8) Em um frasco de 10 L são introduzidos 80g de PCl5. O sistema a 300 °C resultará em uma mistura 
proveniente da dissociação do PCl5 (PCl5 → PCl3 + Cl2). Sabendo que o equilíbrio é alcançado quando 
a pressão do recipiente vale 2,95 atm e admitindo como constante o volume do recipiente, calcule 
Kp e Kx para a dissociação do PCl5 a 300 °C. 
Dados: MPCl5 = 208,2 g/mol 
 
9) Utilizando a definição de energia livre de Helmatz, mostre que para um gás de Van der Waals: (∂U/ 
∂V)T = a/V². 
 
10) O etilenoglicol, (CH2)2(OH)2, é utilizado em países frios como aditivo anticongelante em sistemas 
de refrigeração de automóveis. Considerando que o etilenoglicol e a água formam soluções ideais, 
calcule a massa desse aditivo que deverá ser adicionada a 5 kgs de água para impedir a formação 
de gelo a -10 °C. 
Dados: Kf = 1,86 K.molal-1 
 M(CH2)2(OH)2 = 62 g/mol 
 
11) Considere o seguinte equilíbrio: 
2A + B → 3C + 2D 
São introduzidos no reator 1 mol de A, 2 mols de B e 1 mol de D. No equilíbrio, a mistura continha 
0,9 mols de C e pressão de 1 bar. Calcule a composição molar da mistura no equilíbrio. 
12) Considere o seguinte equilíbrio: 
2A + 3B → 2D 
Sendo a carga do sistema igual a (nA)° = 2,0; (nB)° = 4,5 e (nD)° = 8,0 e sabendo que o grau de 
avanço no equilíbrio é igual a 0,5; calcule a composição do sistema no equilíbrio. 
13) Qual é a energia necessária para separar N2 do O2 em 100 L do ar atmosférico a 1 atm e 298 K? 
 
14) A constante de equilíbrio da reação N2O4 → 2NO2 vale 1 a 300 K. Qual é a composição da mistura 
em equilíbrio quando se introduzem 2 mols de N2O4 e 1 mol de NO2 em um recipiente de 100 L a 
300 K? Qual é a pressão no equilíbrio? 
 
15) A adição de 100 g de um soluto a 750 g de CCl4 abaixou o ponto de congelamento do solvente em 
10,5 K. Calcule a massa molecular do soluto. 
Dados: Kf = 30,0 K.molal-1 
 MCCl4 = 154 g.mol-1 
 
16) O volume V de soluções aquosas de NaCl a 25 °C foi determinado em função da molalidade (b) da 
solução. 
V(cm³) = 1003 + 16,62b + 1,77 b3/2 + 0,12 b2 
Calcular o volume parcial molar dos componentes de uma solução 0,1 molal. 
17) Em um combustor são injetados 100 mols de CH4 e 50 mols de O2. Qual é o grau de avanço do 
sistema quando 10 mols de O2 tiverem sido consumidos? Qual é a composição molar do sistema 
nessa etapa? 
 
18) Para a reação H2S(g) + I2(s) → 2HI(g) + S(s) a 60 °C, Kp = 1,33.10-5. Calcule a fração molar de HI no 
vapor quando a pressão total for 1 atm. 
 
19) A pressão osmótica de uma solução aquosa a 300 K é 120 kPa, calcule o ponto de congelamento 
da pressão. 
 Dados: Kf = 1,86 K.molal-1 
 R = 8,31 J/mol.K 
 
20) Os volumes parciais molares da acetona e clorofórmio numa mistura cuja fração molar de 
clorofórmio é 0,4693 são 74,166 cm³/mol e 80,235 cm³/mol, respectivamente. Qual é o volume de 
uma solução de 1 kg? 
Dados: MCLOROFÓRMIO = 119,38 g/mol 
 MACETONA = 58,08 g/mol 
 
21) Considere a reação da forsterita (F) com quartzo (Q) formando enstatia (E): 
 
Mg2SiO4 + SiO2 → Mg2Si2O6 
 (F) (Q) (E) 
A partir dos dados de entalpia e entropia a 900K e 1 bar, preveja a espontaneidade da reação. 
Composto ΔH900 (cal/mol) ΔS900 (cal/mol) 
Fosforita - 519207 61,88 
Quartzo - 216407 26,09 
Enstatita - 738988 86,12 
 
1. ΔS = 0,114 atm.L ; ΔH = 0 ; ΔG = -33,9 atm.L 
2. 3ª relação de Maxwell: (∂p/∂T)v = (∂S/∂V)T ; 4ª relação de Maxwell: -(∂S/∂p)T = (∂V/∂T)p 
3. ΔS = -0,17 atm.L/K ; ΔG = ΔF = 50,66 atm.L 
4. bO2 = 2,66.10-4 mol.kg-1 
5. a) Kf = 6,98 K.molal-1 ; b) M = 257,73 -> S8 
6. ΔG° = -9173 cal e Kp = 5,2.106. Os resultados mostram que a reação dada se encontra em equilíbrio 
quando existe uma etapa de dominância muito forte dos produtos sobre os reagentes. 
7. M = 212,8 g/mol 
8. Kp = 2,03 ; Kx = 0,69 
10. M = 1667,8 g 
11. nA = 0,09 ; nB = 0,37 ; nC = 0,20 ; nD = 0,34 
12. xA = 1/13 ; xB = 3/13 ; xD = 9/13 
13. ΔG = -5,074.10³ J 
14. CNO2 = 2,33.10-2 M ; CN2O4 = 1,33.10-2 M ; p = 0,902 atm 
15. M = 380,9 g/mol 
16. VH2O = 18,07 cm³/mol ; VNaCl = 17,48 cm³/mol 
17. ξ = 5 ; xCH4 = 0,63 ; xO2 = 0,27 ; xCO2 = 0,03 ; xH2O = 0,07 
18. xHI = 3,14.10-3 
19. T = -0,089 °C 
20. V = 886,7 cm³ 
21. Como ΔG<0, (E) é produzida a partir de (F) e (Q) espontaneamente a 900 K e 1 bar.