1-TERMOQUÍMICA APOSTILA

7/25/2019 1-TERMOQUÍMICA APOSTILA

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Termoquímica é a área da químicaresponsável pelo estudo das trocas

de calor no meio reacional e osfatores que alteram essa troca decalor. Os conceitos de calor, energiatérmica e temperatura serãomelhores abordados no materialsobre Termodinâmica, mas de formaresumida, temos:

• Calor é energia térmica emtrânsito e é uma forma desordenada

de energia.

• Temperatura é o resultado

da vibraão dos átomos, moléculasou íons que constituem a matéria.!uanto mais intensa for essavibraão, maior é a temperatura.

"este material, irão ser estudadosos conceitos de #ntalpia, #quaão

Termoquímica, $ei de %ess, #nergia

de $igaão, #ntalpia de &ormaão,#ntalpia de "eutrali'aão, #ntalpiade (issoluão, #ntalpia de)ombustão, #ntalpia de &usão,#ntalpia de *apori'aão, #ntalpia de+ublimaão, -nidade #letrnica e#nergia de /oni'aão.

1.Entalpia

O conceito entalpia vem doalemão, enthalten, que signi-ca

0conter1. entalpia, de acordo coma termodinâmica clássica, é agrande'a que mede a energia totalde um sistema capa' de serremovida na forma de calor. Ou

se2a, a entalpia é a energia contidaem um sistema. entalpia é

Termoquímica

&/!3# $/4(/"%O 55555

O6+7: )uidado para não confundirentalpia com energia interna5 +em entrarmuito no mérito da termodinâmica, aentalpia de um sistema leva em conta aenergia arma'enada na fronteira sistema8vi'inhana que, se absorvida sob a formade trabalho, pode possibilitar a maiore9traão de calor do sistema, ao passoque na energia interna não está inclusa a

energia proveniente de interaes entreo sistema e a vi'inhana. (essa forma,para se medir uma variaão de energiainterna, reali'a8se o e9perimento avolume constante para que não ha2areali'aão de trabalho da vi'inhanasobre o sistema, ou vice8versa. ;or outrolado, para se medir uma variaão deentalpia se reali'a o e9perimento <pressão constante, possibilitado

variaes de volume e consequentereali'aão de trabalho do sistema sobre avi'inhana ou vice8versa.=atematicamente, tem se

> ? ,

em que é a energia interna, é apressão e é o volume.



simboli'ada pela letra @do inglAs,%eat > calorB.

Quando ocorre uma reação química,ocorre, com exceção de casos bem

particulares que serão abordados notópico 3. , trocas de calor com o meio.

Essas trocas de calor interferem naentalpia do sistema, da seguinte forma:

1 !e ele recebe calor, passa a conter maisenergia, aumentando, portanto, suaentalpia.

" !e ele perde calor, passa a conter menos energia, diminuindo, portanto, sua

entalpia.

#amos classificar as reaç$es químicascom relação % troca de calor:

1 !e o sistema recebe calor do meio

externo, & porque este 'ltimo perdeuenergia t&rmica. (esse caso, o meioexterno sofre uma redução detemperatura e di)*se que a reação &endot&rmica.

" !e o sistema perde calor para meioexterno, & porque este 'ltimo gan+ou

energia t&rmica. (esse caso, o meio

externo sofre um aumento de temperaturae di)*se que a reação & exot&rmica.

2. Variações de Entalpia

(ão se consegue medir a entalpiaabsoluta de um sistema, mas pode*sefacilmente medir a ariação de entalpia

enolida em transformaç$es. -or isso,utili)a*se bastante na termoquímica aariação de entalpia, , ao in&s de se

utili)ar a entalpia, .

Em que e representam,

respectiamente, a entalpia no estadofinal e a entalpia no estado inicial. /essaforma:

1 !e em uma reação entalpia do sistemaaumenta, essa reação & endot&rmica enesse caso, 0

" !e em uma reação entalpia do sistemadiminui, essa reação & exot&rmica e nessecaso,



#e2amos isso graficamente:

3. Equações Termoquímicas

s equaç$es termoquímicas representamuma reação química e a ariação de

entalpia dessa reação. ariação deentalpia não & um alor constante4 eladepende de alguns fatores, que deemser, portanto, representados nas equaç$estermoquímicas. #e2amos esses fatores:

5. ariação de entalpia de uma reaçãodepende do estado físico dos produtos 6e

dos reagentes. 5sso se dee ao fato deque, para uma subst7ncia qualquer, 6 B0 B ( 0 6 B , em que , e

representam, respectiamente, a entalpiadessa subst7ncia nos estados gasoso,líquido e sólido.

/e maneira geral, 8 0 8 6ou se2a, 0 .

55. ssim como o estado físico, as formasalotrópicas tamb&m afetam a entalpia dassubst7ncias participantes da reação. (anature)a, os fen9menos ocorrem

buscando atingir sistemas com menor

energia potencial. -or isso, o alótropomais estel & aquele que possui a menor entalpia. ;s casos mais comuns dealotropia são a do oxig<nio * gs oxig<nioe o)9nio*, a do carbono = grafite ediamante*, a do enxofre = r9mbico emonoclínico * e a do fósforo =fósforo

branco e fósforo ermel+o *:



>5Q?E @5A/5(B; CCCCC

;D!: -ara os elementoscitados existem ainda outras formasalotrópicas como, por exemplo, o fósforo

preto para o fósforo, o enxofre 6tamb&m

c+amado enxofre plstico por ser amorfoe os fulerenos 6tamb&m c+amados de

DucFballs ou Ducminsterfullerenos, em+omenagem a Gic+ard Ducminster >uller, as /(G 6ggregated /iamond

(anorods e os H(Is 6Harbon (anotubes para o carbono.

555. quantidade de subst7ncia interferediretamente na energia enolida em umareação química: multiplicando*se a

quantidade de reagentes por um n'mero positio qualquer, a ariação de

entalpia 6 tamb&m fica multiplicada

por . -odem se ainda estender esse

conceito para n'meros negatios,entendendo que ao multiplicar umareação por 81estamos inertendo o seusentido, ou se2a, estamos trabal+andocom a reação inersa.

4. Lei de Hess

@ei de Bess 6proposta pelo químicosuíço Aermain BenrF Bess, em 1JKLafirma que a ariação de entalpia 6 de

uma reação química só depende do seuestado inicial e final, independendo docamin+o em que a reação ocorre. 5sso sedee ao fato de que a entalpia & umafunção de estado 6isso ser discutidomel+or no material sobreIermodin7mica. Em outras palaras,

independentemente de uma reaçãoocorrer em uma ou em rias etapas e dequais se2am essas etapas, a ariação deentalpia ser sempre a mesma, nasmesmas condiç$es de temperatura e

pressão. ?ma analogia seria a seguinte:!e um +omem ai sair de umacampamento e c+egar ao topo de umamontan+a, independentemente de qual for

o camin+o que ele percorra, a ariação dealtitude para esse +omem ser a mesma:

;D!: ?m caso comum de aplicação da@ei de Bess nos estibulares & a adição decatalisadores em uma reação: oscatalisadores alteram as etapas reacionais,

proporcionando mecanismos alternatioscom menor energia de atiação, mas semalterar a ariação de entalpia.



-ara a termoquímica, pode*se tratar asequaç$es químicas como se fossemequaç$es matemticas: Homo 2 isto notópico 3. 6Equaç$es Iermoquímicas =

5nflu<ncia da quantidade de reagentes,multiplicando*se uma equação por umn'mero qualquer, a ariação de entalpia

6 tamb&m fica multiplicada por .

l&m disso, pode*se somar equaç$estermoquímicas, somando*se tamb&m suasariaç$es de entalpia.

Exercício Resolvido

6?EM, adaptada ; metanol pode ser sinteti)ado a partir do metano, atra&s daseguinte reação:

/etermine a ariação de entalpia para a produção de 1 de metanol atra&s da

reação acima, considerando as equaç$es aseguir, todas nas condiç$es padrão:

!. Ener"ia de Li"aç#o

baixo est o grfico da energia potencial em função da dist7ncia para um par de tomos unidos por uma ligação

química. o se aproximar muito os doistomos, a repulsão dos n'cleos passa aser mais intensa que a atração

proeniente da ligação química, proocando um aumento da energia potencial do sistema. o se afastar muitoos dois tomos, os efeitos da ligaçãoquímica ão se tornando despre)íeis, e aenergia potencial ai aumentando. ssimcomo nos outros sistemas físicos, um par

de tomos unidos por uma ligaçãoquímica busca o estado de menor energia



potencial. ;u se2a, o par de tomos tendea permanecer % dist7ncia NO, de

forma a atingir a energia mínima, ,

conforme o grfico abaixo:

Energia de @igação & definida como aenergia necessria para Pquebrar 1

de uma dada ligação química, a fim de seobter tomos isolados no estado gasoso.

Honsiderando que, no grfico acima, aenergia tende para )ero 6arbitrrio comum aumento da dist7ncia, a energia deligação equiale, em módulo, % energiamínima: R 8 .

;D! 1: Essa definição poderia ser dadacomo a energia necessria para Pquebraruma ligação, ou uma d')ia de ligaç$es,ao in&s de 1 . Hontudo, essas duas

primeiras definiç$es não fa)em sentidona prtica, por que experimentalmente setrabal+a com amostras com n'mero detomos com ordem de grande)a próxima% ordem de grande)a do n'mero deogadro 61 C S,L".1L"3.

;D! ": PQuebrar uma ligação químicasignifica separar os tomos at& que adist7ncia entre eles se2a suficientementegrande, de forma a ser despre)íel ainteração entre eles. ;u se2a, a energia deligação & a diferença de energia entre oestado com os tomos a essa dist7nciasuficientemente grande e o estado com ostomos unidos pela ligação química. Emuma reação química ocorre a quebra e aformação de ligaç$es. Esses dois

processos ocorrem de formaconcomitante, durante uma colisãoefetia entre os reagentes 6assunto que

ser discutido no material sobre Hin&ticaQuímica, mas podem ser tratados comose ocorressem de forma sucessia, 2 que,de acordo com a @ei de Bess, a ariaçãode entalpia não depende do camin+o emque a reação ocorre. Hom isso, umareação química qualquer pode ser analisada sob a seguinte ótica:

• !e gasta uma energia para romper asligaç$es dos reagentes4

• @ibera*se uma energia quando são

formadas as ligaç$es dos produtos.

ssim, o de uma reação pode ser

calculado como a soma alg&brica daenergia absorida na quebra de ligaç$escom a energia liberada na formação de

noas ligaç$es, lembrando que a energialiberada possui sinal negatio.

#e2amos o exemplo grfico para umareação exot&rmica.



(esse caso do exemplo, libera*se maisenergia na formação de noas ligaç$es doque a energia necessria para romper asligaç$es dos reagentes 6T !"T 0 T #"$

T. ssim, o sistema fica com um saldonegatio de entalpia, ao passo que ai)in+ança recebe energia, sofrendo umaumento de temperatura.

;D!: @inus -auling percebeu que as

reaç$es do tipo: " U %" V " % são, demaneira geral, exot&rmicas. 5sso se deeao fato de que, deido % diferença deeletronegatiidade nas ligaç$es comtomos distintos, as ligaç$es 8 %

tendem a ser mais intensas que a m&diadas ligaç$es 8 e % 8 %.

-or exemplo, a reação "6 U &"6 V

" &6 & exot&rmica, com R

81JW' X, nas condiç$es padrão. B

tamb&m exceç$es como, por exemplo, areação "6 U "6 V " 6 , que &

endot&rmica, com R UW1,J ' X

$. Entalpia padr#o de%ormaç#o

Entalpia padrão de formação6 )

de um composto & definida como aariação de entalpia da reação deformação desse composto nas condiç$es

padrão a partir de subst7ncias simples nosseus estados físicos e formas alotrópicasmais esteis nessas condiç$es.

-or exemplo,

;D!: (ão & possíel reali)ar na prtica asegunda reação 6produção do etanol a

partir das subst7ncias simples em uma'nica etapa. Hontudo, de acordo com a@ei de Bess, a ariação de entalpiacontinua sendo a mesma,independentemente do n'mero de etapasda reação e independentemente dessareação ser ou não catalisada. /efine*se,arbitrariamente, a entalpia padrão deformação de subst7ncias simples nas suasformas mais esteis como sendo )ero.-or exemplo,



-ara uma reação qualquer, + nosreagentes e nos produtos a mesmaquantidade de tomos de cada esp&cie,

porque tomos não são destruídos nemcriados em reaç$es químicas. ssim, seescreermos as equaç$es de formaçãodos produtos a partir de subst7nciassimples nas formas mais esteis nascondiç$es padrão, elas possuirão asmesmas subst7ncias simples nas mesmasformas e nas mesmas quantidades dasequaç$es de formação dos reagentes. /eacordo com a @ei de Bess, pode*se somar as equaç$es de formação dos produtos

com as inersas das equaç$es deformação dos reagentes e obter*se* aequação inicial. /essa forma, a ariaçãoda entalpia padrão de reação & a soma dasentalpias padrão de formação dos

produtos menos a soma das entalpias padrão de formação dos reagentes:

#e2amos isso em um exemplo particular:

ssim, de acordo com a @ei de Bess,

&. Entalpia de 'eutrali(aç#o

; de neutrali)ação & definido como aariação de entalpia na reação deneutrali)ação entre um cido e uma basede rr+enius, com formação de 1

de "6 .



;D!: (a reação entre cido fraco e basefraca, o calor liberado na reação sermenor que o preisto pelo de

neutrali)ação, pois parte dos reagentesnão c+ega a reagir. !endo assim, o calor liberado na reação de 1 de & com

1 de K ser menor, em

módulo, que o calor liberado na reação de1 de & com 1 de .

J. Entalpia de /issolução

; de dissolução & definido como a

ariação de entalpia enolido nadissolução de 1 de uma dada

subst7ncia, a uma dada temperatura. -or exemplo,

Y. Entalpia de Hombustão

; de combustão & definido como a

ariação de entalpia na combustão de 1 de uma dada subst7ncia, a uma dadatemperatura. -or exemplo,

E)ER*+T,'- TER/01/+*,

01- Os sistemas vivos e a maiorparte dos sistemas e processos nouniverso operam longe doequilíbrio, enquanto a segunda leida termodinâmica di',sucintamente, que sistemasisolados evoluem em direão aoequilíbrio termodinâmico, ou se2a,evoluem para o estado de entropia@+B má9ima. ;or outro lado, o

segundo princípio datermodinâmica não requer que aenergia livre @4B se2a apenastransformada em entropia, comomostra a equaão:

4 > % 8 T+

Os organismos vivos absorvem aenergia @%B que necessitamatravés da lu' do sol, ou decompostos químicos ricos em

energia, e, -nalmente, devolvemparte dessa energia para o meioambiente como entropia, calor ecompostos de bai9a energia livre,tais como água e )OD.

(e acordo com o te9to acima e asegunda lei da termodinâmica,podemos di'er que:

7B os organismos vivos estãoconstantementeabsorvendo energia doambiente, através dereaes químicas diversasEpor isso, não podem serconsiderados comosistemas em equilíbrio eapresentam 4 F G.

DB em um sistema em estadode equilíbrio 4H G. IB

no caso de umareaão espontânea, o 4 F

G.



#stá@ãoB correta@sB a@sBa-rmativa@sB:

B 7 apenas6B D apenas)B 7 e D apenas(B 7 e I apenas#B 7, D e I

GD8)#+=)(uas importantes fontes de energiapara os seres vivos são oscarboidratos e as gorduras. "oorganismo, a liberaão de energiaocorre por processos metabJlicosenvolvendo várias reaes emdiversas etapas. )onsidere os

processos mais simples decombustão da sacarose, umcarboidrato típico, e do ácidoláurico, um ácido gra9o típico,representados a seguir:

)7D%DDO77@sB? 7D OD@gB K 7D )OD@gB? 77 %DO@lB

sacarose %c > 8L.MNN P . molQ7

)7D%DNOD@sB? 7R OD@gB K 7D )OD@gB

? 7D %DO@lBácido láurico %c > 8R.IRR P . molQ7

)onsiderando que a entalpia éuma medida da energia envolvidana reaão, calcule a massa desacarose necessária para produ'ir amesma energia que 7G,G g de ácidoláurico.

(ados: =assas molares em g mol7:

% > 7E ) > 7DE O > 7M.aB 7G,D gbB 7R,7 gcB DD,I gdB L,S geB R,M g

03 CESMAC

&luoreto de cálcio, )a&D, é formado nasuperfície dos dentes apJs aplicaão tJpicapro-ssional de Uor e funciona como um

reservatJrio de íons uoreto para redu'ir aformaão de cáries dentárias. +abendo que

a dissoluão do uoreto de cálcio em águaé representada por

)a&D@sB K )a&D@aqB

e que a entalpia8padrão e a entropia8padrão destareaão são, respectivamente, V%rW > 77,LPXmolY7 e ∆Sr ° = – 150,0 JXK –1Xmol –1 , calcule a

energia livre padrão (∆Gr °) para a reação acima

!om relação " di##olução do $luore%o de c&lcio, a'5°!, corre%o

a$irmar ue*

+) ∆Gr ° = 5,' -JXmol –1 e e#pon%.nea

/) ∆Gr ° = 5,' -JXmol –1 e nãoe#pon%.nea

!) ∆Gr ° = 22,3 -JXmol –1 e e#pon%.nea

4) ∆Gr ° = ,' -JXmol –1 e e#pon%.nea

6) ∆Gr ° = ,' -JXmol –1 e nãoe#pon%.nea

04. (ENEM 2006-ue!t"o 46-

pro#a a$ul%Em 30 ano!& a alimenta'"opiorou muito

partir desses dados, foram feitasas a-rmacoes abai9o./8s familias brasileiras, em IGanos, aumentaram muito oconsumo de proteinas e graos, que,por seualto valor calorico, nao saorecomendaveis.//8 O aumento do consumo dealimentos muito caloricos deve serconsiderado indicador de alertapara asaude, 2a que a obesidade poderedu'ir a e9pectativa de vidahumana.///8 (oencas cardiovascularespodem ser desencadeadas pelaobesidade decorrente das novasdietasalimentares.E correto apena! o que !e



arma em ) /. 6 //. ) ///. ( / e //. # // e ///.04. (ENEM 200* .ue!t"o 1+%%á diversas maneiras de o serhumano obter energia para seu

prJprio metabolismo utili'andoenergiaarma'enada na cana8de8aUcar. Oesquema abai9o apresenta quatroalternativas dessa utili'aão.

partir dessas informaes,conclui8se que@B a alternativa 7 é a que envolvemaior diversidade de atividadeseconmicas.@6B a alternativa D é a que provocamaior emissão de gás carbnicopara a atmosfera.@)B as alternativas I e N são as que

requerem menor conhecimentotecnolJgico. www.marista.edu.br/colatina

@(B todas as alternativas requeremtrabalho humano para a obtenãode energia.@#B todas as alternativas ilustram oconsumo direto, pelo ser humano,da energia arma'enada na cana.

0+. (ENEM 200* .ue!t"o 43%O uso mais popular de energia solarestá associado ao fornecimento deágua quente para -ns domésticos."a -gura ao lado, é ilustrado umaquecedor de águaconstituído de dois tanques pretosdentro de uma cai9a termicamenteisolada e comcobertura de vidro, os quaisabsorvem energia solar.

. %inrichs e =. Zleinbach. Ener,iae meio amiente. +ão ;aulo:

Thompson, I.[ ed., DGGN, p. LD\@com adaptaesB."esse sistema de aquecimento,@B os tanques, por serem de corpreta, são maus absorvedores decalor e redu'em as perdas deenergia.

@6B a cobertura de vidro dei9apassar a energia luminosa e redu'a perda de energia térmicautili'ada para oaquecimento.@)B a água circula devido < variaãode energia luminosa e9istente entreos pontos ] e .̂@(B a camada reetiva tem comofunão arma'enar energialuminosa.

@#B o vidro, por ser bom condutorde calor, permite que se mantenhaconstante a temperatura no interiordacai9a.06. (ENEM 200 .ue!t"o 2/% biodigestão anaerJbica, que seprocessa na ausAncia de ar,permite a obtenão de energia emateriais quepodem ser utili'ados não sJ comofertili'ante e combustível deveículos, mas também para acionarmotoreselétricos e aquecer recintos. material prou$io peloproce!!o e!quemati$ao acimae utili$ao para ,era'"o eener,ia o 8 biodiesel, obtido a partir dadecomposião de matéria orgânicae@ouB por fermentaão na presenadeo9igAnio.6 8 metano @)%NB, biocombustível



utili'ado em diferentes máquinas.) 8 etanol, que, além de serempregado na geraão de energiaelétrica, é utili'ado comofertili'ante.

( 8 hidrogAnio, combustíveleconomicamente mais viável,produ'ido sem necessidade deo9igAnio.# 8 metanol, que, além dasaplicaes mostradas no esquema,é matéria8prima na indUstria debebidas.

GR. (ENEM 200/ .ue!t"o 10% fotossíntese é importante para avida na Terra."os cloroplastos dos organismosfotossinteti'antes, a energia solar éconvertida em energia química que,

2untamente com água e gáscarbnico @)ODB, é utili'ada para asíntese de compostos orgânicos@carboidratosB. fotossíntese é o Unico processode importância biolJgica capa' dereali'ar essa conversão. Todos osorganismos, incluindo osprodutores, aproveitam a energiaarma'enada nos carboidratos paraimpulsionar osprocessos celulares, liberando )ODpara a atmosfera e água para acélula por meio da respiraãocelular. lémdisso, grande fraão dos recursosenergéticos do planeta, produ'idostanto no presente @biomassaB comoem

tempos remotos @combustívelfJssilB, é resultante da atividadefotossintética.A! inorma'e! !ore oten'"oe tran!orma'"o o! recur!o!naturai! por meio o!proce!!o! #itai! eoto!!ínte!e e re!pira'"o&e!crita! no te5to& permitemconcluir que 8 o )OD e a água são moléculas

de alto teor energético.6 8 os carboidratos convertem

energia solar em energia química.) 8 a vida na Terra depende, emUltima análise, da energiaproveniente do +ol.( 8 o processo respiratJrio é

responsável pela retirada decarbono da atmosfera.# 8 a produão de biomassa e decombustível fJssil, por si, éresponsável pelo aumento de )ODatmosférico.0. (ENEM 200/ .ue!t"o 20%O esquema mostra um diagrama debloco de uma estaão geradora deeletricidade abastecida porcombustívelfJssil.

HINRICHS, R. A.; KLEINBACH, M.Energia e meio ambiente.mSãoPalo! Pioneira "#omson Learning,$%%&'ada(tado).Se o!!e nece!!rio mel7orar orenimento e!!a u!ina& queorneceria eletriciae paraaa!tecer uma

ciae& qual a! !e,uinte!a'e! poeria re!ultar emal,uma economia e ener,ia&!em aetar a capaciaee ,era'"o a u!ina8 8 _edu'ir a quantidade decombustível fornecido < usina paraser queimado.6 8 _edu'ir o volume de água dolago que circula no condensador devapor.) 8 _edu'ir o tamanho da bombausada para devolver a água líquida< caldeira.



( 8 =elhorar a capacidade dosdutos com vapor condu'irem calorpara o ambiente.# 8 3sar o calor liberado com osgases pela chaminé para mover um

outro gerador.0/. (ENEM 200/ .ue!t"o 30%` possível, com 7 litro de gasolina,usando todo o calor produ'ido porsua combustão direta, aquecer DGGlitrosde água de DG W) a LL W). ;ode8seefetuar esse mesmo aquecimentopor um gerador de eletricidade, queconsome 7 litro de gasolina porhora e fornece 77G * a um resistorde 77 , imerso na água, duranteum certointervalo de tempo. Todo o calorliberado pelo resistor é transferido< água.Con!ierano que o calore!pecíco a ,ua i,ual a4&1/ 9 ,-1 :C-1&apro5imaamente qual aquantiae e,a!olina con!umia para oaquecimento e ,ua otiopelo ,eraor& quanocomparao ao otio a partira comu!t"o8 8 quantidade de gasolinaconsumida é igual para os doiscasos.6 8 quantidade de gasolinaconsumida pelo gerador é duasve'es maior que a consumida nacombustão.) 8 quantidade de gasolina

consumida pelo gerador é duasve'es menor que a consumida nacombustão.( 8 quantidade de gasolinaconsumida pelo gerador é seteve'es maior que a consumida nacombustão.# 8 quantidade de gasolinaconsumida pelo gerador é seteve'es menor que a consumida nacombustão.

10. (ENEM 200/ .ue!t"o 43%

"as Ultimas décadas, o efeitoestufa tem8se intensi-cado demaneira preocupante, sendo

esse efeito muitasve'es atribuído < intensaliberaão de )OD durante aqueimade combustíveis fJsseis parageraão de energia. O quadrotra' as entalpias8padrão decombustão a DL ) @% Bdo metano, do butano e dooctano.

medida que aumenta a

consciAncia sobre osimpactos ambientaisrelacionados ao uso da energia,cresce a importância de secriarpolíticas de incentivo ao usodecombustíveis mais e-cientes."esse sentido, considerando8seque o metano, o butano e ooctano se2amrepresentativos do gás natural,do gás liquefeito de petrJleo@4$;B e da gasolina,respectivamente, então, apartir dos dados fornecidos,

po!!í#el concluir que& o

ponto e #i!ta a quantiae

e calor otio por mol

e C2 ,erao& a orem

cre!cente e!!e! tr;!comu!tí#ei!



8 gasolina, 4$; e gás natural.6 8 gás natural, gasolina e 4$;.) 8 gasolina, gás natural e 4$;.( 8 gás natural, 4$; e gasolina.

# 8 4$;, gás natural e gasolina.77- (ENEM<200/%

economia moderna dependeda disponibilidade de muitaenergia em diferentes formas,para funcionar ecrescer. "o 6rasil, o consumo

total de energia pelas indUstriascresceu mais de quatro ve'es noperíodoentre 7\RG e DGGL. #nquanto osinvestimentos em energiaslimpas e renováveis, como solare eJlica, aindasão incipientes, ao se avaliar apossibilidade de instalaão de

usinas geradoras de energiaelétrica, diversosfatores devem ser levados emconsideraão, tais como osimpactos causados ao ambientee <s populaeslocais._/)_(O, 6.E )=;"/$/, =.lmanaque 6rasil

+ocioambiental.+ão ;aulo: /nstituto+ocioambiental, DGGR@adaptadoB.#m uma situaão hipotética,optou8se por construir uma usinahidrelétrica em região queabrange diversasquedas dágua em rios cercadospor mata, alegando8se quecausaria impacto ambiental

muito menor queuma usina termelétrica. #ntre ospossíveis impactos da instalaãode uma usina hidrelétrica nessa

região,inclui8seaB a poluião da água por metaisda usina.bB a destruião do habitat deanimais terrestres.cB o aumento e9pressivo naliberaão de )OD para aatmosfera.dB o consumo não renovável detoda água que passa pelasturbinas.eB o aprofundamento no leito dorio, com a menor deposião deresíduos no trecho de rio anterior<represa.

12- (ENEM<200/%

O esquema mostra um diagrama debloco de uma estaão geradora deeletricidade abastecida porcombustível fJssil.

%/"_/)%+, _. .E Z$#/"6)%, =.#nergia e meio ambiente.+ão ;aulo:

;ioneira Thomson $earning, DGGI@adaptadoB.

+e fosse necessário melhorar o



rendimento dessa usina, queforneceria eletricidade paraabastecer umacidade, qual dasseguintes aes poderia resultar emalguma economia de energia, sem

afetar a capacidadede geraão da usinaaB _edu'ir a quantidade decombustível fornecido < usina paraser queimado.bB _edu'ir o volume de água dolago que circula no condensador devapor.cB _edu'ir o tamanho da bombausada para devolver a água líquida

< caldeira.dB =elhorar a capacidade dos dutoscom vapor condu'irem calor para oambiente.eB 3sar o calor liberado com osgases pela chaminé para mover umoutro gerador.

13 - (ENEM<2010%

#m nosso cotidiano, utili'amos as

palavras 0calor1 e 0temperatura1 deforma diferente de como elas sãousadas no meio cientí-co. "alinguagem corrente, calor éidenti-cado como 0algo quente1 etemperaturamede a 0quantidade de calor de umcorpo1. #sses signi-cados, noentanto, não conseguem e9plicardiversas situaes que podem serveri-cadas na prática.(o ponto de vista cientí-co, quesituaão prática mostra a limitaãodos conceitos corriqueiros de caloretemperaturaaB temperatura da água pode -carconstante durante o tempo em queestiver fervendo.bB 3ma mãe coloca a mão na águada banheira do bebA para veri-car atemperatura da água.cB chama de um fogão pode ser

usada para aumentar a temperaturada água em uma panela.dB água quente que está em umacaneca é passada para outracaneca a -m de diminuir sua

temperatura.eB 3m forno pode fornecer calorpara uma vasilha de água que estáem seu interior com menortemperatura do que a dele.

14 - (ENEM<2010%

s cidades industriali'adasprodu'em grandes propores degases como o )OD, o principal gás

causadordo efeito estufa. /sso ocorre porcausa da quantidade decombustíveis fJsseis queimados,principalmenteno transporte, mas também emcaldeiras industriais. lém disso,nessas cidades concentram8se asmaioresáreas com solos asfaltados e

concretados, o que aumenta aretenão de calor, formando o quese conhecepor 0ilhas de calor1. Tal fenmenoocorre porque esses materiaisabsorvem o calor e o devolvempara o arsob a forma de radiaão térmica.#m áreas urbanas, devido < atuaãocon2unta do efeito estufa e das0ilhas de calor1, espera8se que oconsumo de energia elétricaaB diminua devido < utili'aão decaldeiras por indUstriasmetalUrgicas.bB aumente devido ao bloqueio dalu' do sol pelos gases do efeitoestufa.cB diminua devido < nãonecessidade de aquecer a águautili'ada em indUstrias.dB aumente devido < necessidadede maior refrigeraão de indUstrias



e residAncias.eB diminua devido < grandequantidade de radiaão térmicareutili'ada.

1+ - (ENEM<2010%"o que tange < tecnologia decombustíveis alternativos, muitosespecialistas em energia acreditamque osalcoJis vão crescer em importânciaem um futuro prJ9imo. _ealmente,alcoJis como metanol e etanol tAmencontrado alguns nichos para usodoméstico como combustíveis há

muitas décadas e, recentemente,vAm obtendo uma aceitaão cadave' maior como aditivos, ou mesmocomo substitutos para gasolina emveículos. lgumas das propriedadesfísicas desses combustíveis sãomostradas no quadro seguinte.

6/_(, ). uímica Amiental. +ão;aulo. rtmed, 7\\L @adaptadoB.(ados: =assas molares em gmol:% > 7,GE ) > 7D,GE O > 7M,G.)onsidere que, em pequenosvolumes, o custo de produão de

ambos os alcoJis se2a o mesmo.(essaforma, do ponto de vistaeconmico, é mais vanta2oso utili'araB metanol, pois sua combustãocompleta fornece apro9imadamenteDD,R P de energia por litro decombustível queimado. www.marista.edu.br/colatina

bB etanol, pois sua combustão

completa fornece apro9imadamenteD\,R P de energia por litro de

combustível queimado.cB metanol, pois sua combustãocompleta fornece apro9imadamente7R,\ =P de energia por litro decombustível queimado.

dB etanol, pois sua combustãocompleta fornece apro9imadamenteDI,L =P de energia por litro decombustível queimado.eB etanol, pois sua combustãocompleta fornece apro9imadamenteII,R =P de energia por litro decombustível queimado.

16 - (ENEM<2011%

3m dos problemas doscombustíveis que contAm carbono éque sua queima produ' diJ9ido decarbono.;ortanto, uma característicaimportante, ao se escolher umcombustível, é analisar seu calor decombustão

(∆Ηο χ ) , de-nido como a energia

liberada na queima completa de ummol de combustível no estadopadrão.O quadro seguinte relacionaalgumas substâncias que contAm

carbono e seu ∆Ηο χ .



"este conte9to, qual doscombustíveis, quando queimadocompletamente, libera mais diJ9idode carbono

no ambiente pela mesmaquantidade de energia produ'idaaB 6en'eno.bB =etano.cB 4licose.dB Octano.eB #tanol.

1* (ASCES%

O tricloreto de fósforo é utilizado na produção de

pesticidas, aditivos de petróleo e retardadores de

combustão. PCl3reage com água, formando ácido

fosforoso, de acordo com a equação a seguir:

PCl3(l) + 3 H2O(l)7 H3PO3(aq) + 3 HCl(g)

Considerando as entalpias-padrão de formação

listadas na Tabela abaixo, pode-se afirmar que a

reação acima, nas condições-padrão:

A) é exotérmica e libera 63 kJ/mol.

B) é exotérmica e absorve 63 kJ/mol.C) é exotérmica e libera 2419 kJ/mol.

D) é endotérmica e absorve 2419 kJ/mol

E) é endotérmica e libera 63 kJ/mol.

!3#+TO 7S @3fpeB

"a@sB questão@esB a seguir escrevanos parAnteses a letra @*B se aa-rmativa for verdadeira ou @&B sefor falsa. 7. queima decombustível no interior de motores

pode ocorrer de forma incompleta eprodu'ir monJ9ido de carbono, umgás e9tremamente tJ9ico, ao invésde )O, que é produ'ido na queimacompleta. ;ara evitar a emissãodesse gás, alguns automJveis sãoequipados com um catalisador quepromove a queima do monJ9ido decarbono, convertendo8o em diJ9idode carbono. Tornando8se como

modelo de combustível o n8he9ano

para o qual o calor padrãode combustão é de 8N7MI Pmol8j esabendo8se que:

;ode8se a-rmar que:

@ B conversão de )O em )OD éendotérmica.

@ B O calor liberado na conversão de)O em )OD é menor que IGG Pmol8j.

@ B ` esperado que a conversão de)O em )OD , ocorra com um

abai9amento de entropia

@ B queima completa do n8he9anolibera mais calor que a queimaincompleta.

@ B combustão completa do n8he9ano é e9otérmica.

!3#+TO 7\ @=acen'ieB



#m diversos países, oaproveitamento do li9o doméstico équase 7GGk. (o li9o levado para asusinas de compostagem, apJs areciclagem, obtém8se a biomassa

que, por fermentaão anaerJbica,produ' biogás. #sse gás, além deser usado no aquecimento deresidAncias e como combustível emveículos e indUstrias, é matériaprima importante para a produãodas substâncias de fJrmula

, além deoutras.

O gás hidrogAnio pode ser obtidopela reaão acima equacionada.(adas as entalpias de formaão emPmol, )%N > 8 RL, %DO > 8 DSR e)O > 8 7GS, a entalpia da reaão aDLW) e 7 atm, é igual a:

aB ? DLN P

bB 8 7DR P

cB 8 NRG P

dB ? LGS Z2

eB 8 DLN P

!3#+TO DG @#nemB

inda ho2e, é muito comum aspessoas utili'arem vasilhames debarro @moringas ou potes decerâmica não esmaltadaB paraconservar água a uma temperaturamenor do que a do ambiente. /ssoocorre porque:

aB o barro isola a água doambiente, mantendo8a sempre auma temperatura menor que a dele,como se fosse isopor.

bB o barro tem poder de gelar aágua pela sua composião química."a reaão, a água perde calor.

cB o barro é poroso, permitindo quea água passe através dele. ;artedessa água evapora, tomando calorda moringa e do restante da água,que são assim resfriadas.

dB o barro é poroso, permitindo quea água se deposite na parte de forada moringa. água de fora sempreestá a uma temperatura maior quea de dentro.

1-TERMOQUÍMICA APOSTILA

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