respostas dos calculos de todas as listas - 1a prova

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ – CAMPUS MEDIANEIRA 
DISCIPLINA: Química 
 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS 02: ESTEQUIOMETRIA-PARTE 1 
 
1. As massas atômicas do 3517Cl (75,53 %) e 3617Cl (24,47 %) são respectivamente, 34,968 u e 36,956 
u. Calcule a massa atômica média do cloro. As porcentagens entre parênteses representam as 
abundâncias relativas de capa isótopo. 
 
2. Quantas unidades de massa atômica (u) correspondem a 8,4 g? 
(dado: 1 u = 1,66054 x 10-24 g). 
 
3. Quantos mols de átomos de cobalto (Co) existem em 6,00 x109 (6 bilhões) de átomos de Co? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. O clorofórmio (CHCl3) foi usado durante muitos anos como anestésico por inalação, apesar de ser 
tóxico e de causar graves danos ao fígado, aos rins e ao coração. Calcule a composição percentual 
em massa desse composto. 
 
5. O peroxiacilnitrato (PAN) é um dos componentes do smog fotoquímico. É um composto constituído 
por, C, H, N e O. Determine a composição percentual em oxigênio e a fórmula empírica do 
composto com base na seguinte composição percentual em massa: 19,8 % C, 2,50 % H e 11, 6 % N. 
Sabendo que a massa molar é cerca de 120 g, determine a fórmula molecular do PAN. 
 
 
6. Quantos gramas de enxofre (S) são necessários para reagir completamente 246 g de mercúrio (Hg) e 
formar HgS? 
 
7. O glutamato monossódico (GMS) é suspeito de ser responsável pela “síndrome do restaurante 
chinês”, uma vez que esse intensificador de sabor provocar dores de cabeça e dores no peito. O GMS 
tem a seguinte composição em massa: 35,51 % C; 4,77% H; 37,85 % O; 8,29 % N e 13,60 % Na. 
Qual é a fórmula molecular desse composto, sabendo que sua massa molar é cerca de 169 g? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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DISCIPLINA: Química 
 
RESPOSTA DA LISTA DE EXERCÍCIOS 02: ESTEQUIOMETRIA-PARTE 1 
 
1. 35,45 u 
2. 5,1 x1024 u 
3. 9,96 x10-15 mol de Co 
4. C: 10,06%, H: 0,84 %, Cl: 89,09%. 
5. C2H3NO5 
6. 39,3 g de S 
7. C5H8O4NNa 
 
 
 
 
 
 
 
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DISCIPLINA: Química 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS 03: ESTEQUIOMETRIA-PARTE 2 
1. Considere a combustão do butano (C4H10): 
2C4H10(g) + 13O2(g) → 8CO2(g) + 10H2O(l) 
Calcule o número de mol de CO2 formado pela reação de 5,0 mols de C4H10 com excesso de O2. 
 
2. Quando se aquece fermento para bolos (bicarbonato de sódio NaHCO3) libera-se dióxido de carbono, 
que é responsável pelo crescimento dos bolos, dos donuts e do pão. 
(a) Escreva a equação balanceada da decomposição do composto (um dos produtos é Na2CO3). 
 
(b) Calcule a massa de NaHCO3 necessária para produzir 20,5 g de CO2. 
 
3. A fermentação é um processo químico complexo, presente na produção do vinho em que a glicose 
(C6H12O6) é cometida em etanol (C2H5OH) e dióxido de carbono: 
1C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 
Partindo de 500,4 g de glicose, qual a quantidade máxima de etanol, em gramas e litros, que se 
poderá obter nesse processo? (Dados densidade do etanol = 0,789 g/mL). 
 
4. O óxido nitroso (N2O) é também conhecido como “gás hilariante”. Pode ser preparado por 
decomposição térmica do nitrato de amônio (NH4NO3). O outro produto é a água. 
(a) Escreva a equação balanceada para essa reação 
 
(b) Quantos gramas e N2O podem ser obtidos se forem usados na reação 0,46 mol de NH4NO3? 
 
5. Uma das preparações de oxigênio gasoso em laboratório é realizada pela decomposição térmica do 
clorato de potássio (KClO3). Considerando a decomposição seja completa, calcule quantos gramas de 
O2 gasoso podem ser obtidos partindo de 46,0 g de KClO3 (os produtos são KCl e O2). 
 
6. Anos atrás, a indústria metalúrgica foi a principal fonte de poluição do ar. Um processo comum 
envolveu a “queima” de sulfetos metálicos ao ar: 
2PbS(s) + 3O2(g) → 2PbO(s) + 2SO2(g) 
Se 2,5 mols de PbS são aquecidos ao ar, que quantidade de matéria de O2 é necessária para uma 
reação completa? Quais as quantidades de matéria de PbO e SO2 são esperadas? 
 
7. O minério de ferro é convertido em ferro metálico em reação com carbono: 
2Fe2O3(s) + 3C(s) → 4Fe(s) + 3CO2(g) 
Se 6,2 mols de Fe2O3(s) são utilizados, qual a quantidade de matéria de C(s) é necessária e quais 
quantidades de matéria de Fe e CO2 são produzidas? 
 
8. O sulfeto de sódio (Na2S) é utilizado na indústria do couro para remover os pelos de couro. O Na2S é 
preparado pela reação: 
Na2SO4(s) + 4C(s) → Na2S(s) + 4CO(g) 
 
Suponha que você misture 15 g de Na2SO4 e 7,5 g de C. Qual é o reagente limitante? Qual é a massa 
de Na2S é produzida? 
 
9. O gás amônia pode ser preparado pela reação de um óxido metálico, tal como óxido de cálcio, com 
cloreto de amônio. 
CaO(s) + 2 NH4Cl(s) → 2NH3(g) + H2O(g) + CaCl2(s) 
 Se 112 g de CaO e 224 g de NH4Cl são misturados, qual é o reagente limitante e qual é a massa de 
NH3 pode ser produzida? 
 
10. O dicloreto de enxofre S2Cl2 é usado para vulcanizar borracha. Ele pode ser fabricado tratando 
enxofre fundido com cloro gasoso: 
S8(l) + 4Cl2(g) → 4 S2Cl2(l) 
Começando com uma mistura de 32,0 g de enxofre e 71,0 g de Cl2. 
a) Qual é o reagente limitante? 
 
b) Qual é o rendimento teórico de S2Cl2? 
 
c) Qual é a massa do reagente em excesso restará quando a reação estiver completa? 
 
11. Gás amônia pode ser preparado com a seguinte reação: 
CaO(s) + 2 NH4Cl(s) → 2NH3(g) + H2O(g) + CaCl2(s) 
Se 112 g de CaO e 224 g de NH4Cl são misturados, a quantidade teórica de NH3 é 68 g. Se apenas 
16,3 g de NH3 são realmente coletadas, qual o rendimento percentual? 
 
12. O composto azul-intenso Cu(NH3)4SO4 é fabricado pela reação do sulfato de cobre (II) com amônia: 
CuSO4(aq) + 4NH3(aq) → Cu(NH3)4SO4(aq) 
a) Se você usar 10,0 g de CuSO4 e excesso de NH3, qual é a massa teórica de Cu(NH3)4SO4? 
 
b) Se você usar 12,6 g de Cu(NH3)4SO4, qual é o rendimento percentual de Cu(NH3)4SO4? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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DISCIPLINA: Química 
 
RESPOSTA DA LISTA DE EXERCÍCIOS 03: ESTEQUIOMETRIA-PARTE 2 
 
1. 20 mols 
2. (a) 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O (b) 78,3 g 
3. 255,9 g e 0,324 L 
4. (a) NH4NO3 → N2O + 2H2O (b) 20,24 g 
5. 18,01 g 
6. 
 
 
7. 
 
8. reagente limitante Na2SO4 e 7,80 g de Na2S 
9. reagente limitante CaO e 68,12 g de NH3 
10. a) S8 reagente limitante b) 64,81 g de S2Cl2 c) 36,97 g de Cl2 
11. 24,0 % 
12. a) 14,34 g de Cu(NH3)4SO4 b) 87,8 % rendimento 
 
 
 
 
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DISCIPLINA: Química 
 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS 05: TERMODINÂMICA 1ª. LEI 
 
 
 
01. Explique a energia cinética? 
 
02. Explique a energia potencial? 
 
03. O que estabelece a 1ª Lei da Termodinâmica? 
 
04. Dê a definição de: a) trabalho; b) calor e c) energia. 
 
05. Dê a definição de: a) sistema; b) vizinhança; c) sistema fechado; d) sistema aberto e e) sistema isolado. 
 
06. Qual é o significado de energia interna de um sistema? Quais os meios pelos quais a energia interna de um sistema pode 
aumentar? 
 
07. A gasolina é queimada no cilindro de um motor. Durante a combustão, o pistão é forçado a se mover, requerendo 560 J enquanto 
que o sistema de refrigeração do motor retira 2,2 kJ de calor proveniente da queima da gasolina. Se o sistema é definido como sendo a 
mistura de gasolina e o oxigênio, qual é a variação de energia interna do sistema? 
 
08. Considere um gás contido em um pistão. A esse gás são fornecidos 10 kJ de calor. Com o aquecimento,o êmbolo sobe à medida 
que os gás aquecido se expande. O gás em expansão realiza um trabalho de 4 kJ na vizinhança a medida que pressionam a atmosfera. 
Qual é a mudança na energia interna do sistema? 
 
09. Dê a definição de entalpia (H). 
 
10. As reações de hidrólise de alquenos são muito usadas na indústria para a obtenção de alcoóis. Por exemplo, sob condições 
adequadas, é possível obter etanol a partir da reação representada pela seguinte equação: C2H4(g) + H2O(l) → C2H5OH(l) ΔH° = – 42 
kJ/mol, sabendo que a entalpia de formação da H2O(l) ΔH = –286 kJ/mol e que do C2H4(g) = ΔH + 52 kJ/mol, a entalpia de formação 
por mol do C2H5OH(l) será: 
a) + 276 kj/mol 
b) – 42 kj/mol 
c) + 286 kj/mol 
d) + 42 kj/mol 
e) – 276 kj/mol 
 
11. O valor da entalpia de combustão de 1mol de SO2(g), em kcal, a 25°C e 1atm, é: 
 
 
12. Dadas as equações termoquímicas: 
 
(I) Pb(s) + Cl2(g) → PbCl2(s) ΔH = - 359,4 KJ 
(II) Pb(s) + 2Cl2(g) → PbCl4(l) ΔH = - 329,3 KJ 
 
Para a reação: PbCl2(s) + Cl2(g) → PbCl4(l) , a variação de entalpia (ΔH ) é: 
 
PbCl2(s) → Pb(s) + Cl2(g) ΔH = +359,4 KJ 
 
13. Dadas as seguintes reações termoquímicas: 
4 NH3(g) + 7 O2(g) → 4 NO2(g) + 6 H2O(g) H° = - 1132 kJ 
6 NO2 (g) + 8 NH3 (g) → 7 N2(g) + 12 H2O(g) H° = - 2740 kJ 
 
Calcule o H° (em kJ) para a reação: 
4 NH3(g) + 3 O2(g) → 2 N2(g) + 6 H2O(g) 
 
14. Considere a combustão completa do gás propano, gerando gás carbônico e vapor d’água. 
a) Escreva a equação balanceada da reação, indicando os estados de agregação entre reagentes e produtos. 
b) Calcule o calor-padrão de combustão do propano, C3H8, em quilocalorias por mol de propano. 
Dados: 
o
fH (C3H8(g)) = -24,8 kcal/mol 
o
fH (H2O(g)) = -57,8 kcal/mol 
o
fH (CO2(g)) = -94,0 kcal/mol 
 
15. Dadas as seguintes energias de ligação, em kJ por mol de ligação, 
Ligação NN H−H N−H 
Energia de Ligação (kJ/mol) 950 430 390 
Calcular o valor da energia térmica (em kJ por mol de NH3) envolvida na reação representada por 
N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g) 
 
 
Gabarito dos Exercícios de Termodinâmica 
 
 
01. Energia Cinética (Ec): é a energia dada a um corpo em movimento. 
 
02. Energia Potencial (EP): é a energia de um objeto em função de sua posição em um campo de força. 
 
03. A energia não pode ser criada nem destruída. A energia é conservada. A variação de energia interna de um sistema (ΔU) é a soma do calor (q) 
transferido para dentro ou para fora do sistema e o trabalho (w) realizado pelo ou no sistema: ΔU = q + w 
 
04. a) Trabalho (w): é a energia gasta para mover um objeto contra uma força. 
b) Calor (q): é a energia transferida de um objeto mais quente para um mais frio. 
c) Energia: capacidade de realizar trabalho ou transferir calor. 
 
05. 
a) Sistema: parte do Universo na qual estamos interessados. 
Ex: recipiente contendo gás, um béquer com ácido, uma mistura reacional. 
b) Vizinhanças: resto do Universo. Toda a área onde fazemos observações sobre a ENERGIA transferida para o sistema ou retirada do sistema. 
c) Sistema fechado: tem uma quantidade fixa de matéria, mas pode trocar energia com a vizinhança. 
Ex. bolsas de gelo 
d) Sistema aberto: pode trocar matéria e energia com a vizinhança. 
Ex. motores de automóveis 
e) Sistema isolado: não tem contato com a vizinhança. 
Ex. café quente dentro de uma garrafa térmica 
 
06. A energia interna de um sistema é a soma de todas as energias, cinética e potencial, de seus componentes. A energia interna de um sistema 
aumenta se: 
i) calor for absorvido pelo sistema (q > 0); 
ii) trabalho (w) for realizado no sistema (w > 0). 
 
07. -2,7 x 103 J 
 
08. +6 kJ 
 
09. É a função termodinâmica que responde pelo fluxo de calor nas mudanças químicas que ocorrem à pressão constante quando nenhuma forma de 
trabalho é realizada a não ser trabalho PV. 
 
10. -276 KJ/mol 
 
11. -23 Kcal 
 
12. +30,1 KJ 
 
13. H° = - 1268 kJ 
 
14. a) C3H8(g) + 5 O2(g) → 3 CO2(g) + 4 H2O(g) 
b) H = - 488,4 kcal/mol 
 
15. H = - 50 Kj/mol 
 
 
 
 UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ – CAMPUS MEDIANEIRA 
DISCIPLINA: Química 
 LISTA DE EXERCÍCIOS 06: TERMODINÂMICA 2ª. e 3ª. LEIS 
 
1. Calcular a variação de entropia das vizinhanças quando se forma 1,00 mol de 
N2O4(g) a partir de 2,00 mol de NO2(g), nas condições padrão, a 298 K. 
Dados: fHo (NO2,g) = +33,18 kJmol-1 e fHo (N2O4,g) = +9,16 kJmol-1 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Calcular a entropia-padrão da reação abaixo, a 25oC, usando os seguintes dados: 
Smo (H2O,l) = +69,9 JK-1mol-1; Smo (H2,g) = +130,7 JK-1mol-1; Smo (O2,g) = +205,1 JK-1mol-1 
 
 H2(g) + ½ O2(g) → H2O(l) 
 
3. Calcular a variação de entropia quando 50 kJ de energia se transferem reversível e 
isotermicamente como calor para um grande bloco de cobre a (a) 0oC (b) 70oC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. A entalpia de vaporização do metanol é 35,27 kJ mol-1 no seu ponto de ebulição 
normal de 64,1oC. Calcular (a) a entropia de vaporização do metanol nessa temperatura e 
(b) a variação de entropia nas vizinhanças do sistema. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. Calcular a energia de Gibbs padrão da reação CO(g) + CH3OH(l) → CH3COOH(l), a 
298 K, a partir das entropias-padrão e entalpias-padrão de formação encontradas na 
tabela abaixo. 
 
 CO(g) CH3OH(l) CH3COOH(l) 
fHo /(kJmol-1) -110,53 -238,66 -484,5 
Smo/(JK-1mol-1) 197,67 126,8 159,8 
 
 
 
 
 
 
 UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ – CAMPUS MEDIANEIRA 
DISCIPLINA: Química 
RESPOSTAS DA LISTA DE EXERCÍCIOS 06 
1. ΔSviz = 191,9 J K-1 
 
2. ΔS° = -163,4 J k-1 mol-1 
 
3. a) ΔS = 183,2 J K-1 
b) ΔS = 145,8 J K-1 
 
4. a) ΔSvap = 104,6 J K-1 
 b) ΔSviz = - 104,6 J K-1 
 
5. ΔG°r = - 86,24 KJ mol-1