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Química Professor: Alexandre Victer

28/08/2014

Termoquímica 1. O 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 capaz de 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. a) Suponha que o macarrão seja constituído essencialmente de glicose (C6H12O6), e que, no metabolismo, toda essa glicose seja transformada em dióxido de carbono e água. Considerando-se apenas o metabolismo do macarrão diário, qual é a contribuição do nadador para o efeito estufa, em gramas de dióxido de carbono? b) Qual é a quantidade de energia, em kJ, associada à combustão completa e total do macarrão (glicose) ingerido diariamente pelo nadador? (Dados de entalpia de formação em kJ/mol: glicose= -1.274, água= -242, dióxido de carbono = -394) 2. As energias das ligações H-H e H-Cl são praticamente iguais. Na reação representada abaixo, há transformação de H2 em HCl com liberação de energia: H2 + Cl2 → 2 HCl + energia Compare, em vista desse fato, a energia da ligação Cl-Cl com as outras citadas. 3. Na comparação entre combustíveis, um dos aspectos a ser levado em conta é o calor liberado na sua queima. Um outro é o preço. Considere a tabela:

Combustível Calor de Combustão

Hidrogênio (H2)

- 242 kJ/mol

Álcool ( C2H5OH)

- 1230 kJ/mol

Gasolina (C8H18)

- 5110 kJ/mol

a) Escreva a equação química que representa o calor de combustão do álcool.

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28/08/2014

b) O poder calorífico de um combustível pode ser calculado como o calor liberado na combustão de 1,0 quilograma da substância. Compare o poder calorífico da gasolina e do hidrogênio e indique qual é o melhor combustível. 4. O metanol, um combustível líquido, tem sido utilizado como substitui da gasolina, e pode ser produzido a partir do metano, conforme a reação representada a seguir: I) 2 CH4(g) + O2(g) -----> 2 CH3OH(ℓ) Dado que: II) CH4(g) + H2O(g)-----> CO(g) + 3 H2(g) H = + 206 kJ III) 2 H2(g) + CO(g)-----> CH3OH(ℓ)) H = - 128 kJ IV) 2 H2(g) + O2(g) -----> 2 H2O(g)) H = - 483 kJ a) Calcule a variação de entalpia da reação I. b) Determine o calor liberado na reação III, quando 280 gramas de monóxido de carbono são consumidos. 5. O dicloroetano, importante matéria-prima da indústria química, é obtido a partir da reação entre o eteno e o gás cloro. H2C=CH2 + Cl2 → ClH2C-CH2Cl A partir dos valores de energia de ligação listados abaixo ligação energia (kJ/mol)

C=C 612

C-C 348

C-H 412

Cl-Cl

242

C-Cl 338

Pode-se afirmar que a entalpia da reação de cloração do eteno é:

a) -170 kJ/mol b) +506 kJ/mol c) -506 kJ/mol d) + 170 kJ/mol e) + 178 kJ/mol

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Gabarito

1. a) 733g de CO2

b) 7061 kJ 2. Considere a energia da ligação H – H = X e a energia da ligação H – Cl = Y 3. a) C4H5OH(ℓ) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(ℓ)

b) O melhor combustível é o hidrogênio que libera 121000 kJ /kg 4. a) – 327,6 kJ

b) – 1280 kJ 5. A