Termoquímica

Sejam dadas as equações termoquímicas, todas a 25 ºC e 1 atm:

I- H_2(g)+ ½O_2(g) →H₂O_(l) ∆H = -68,3 Kcal/mol

II- 2Fe_(s)+ 3/2 O_2(g)→Fe₂O_3(s) ∆H = -196,5 Kcal/mol

III- 2Al_(s)+ 3/2 O_2(g)→Al₂O_3(s) ∆H = -399,1 Kcal/mol

IV – C_(grafite)+ O_2(g)→ CO_2(g) ∆H = -94,0 Kcal/mol

V- CH_4(g) + O_2(g) → CO_2(g)+ H₂O_(l) ∆H = -17,9 Kcal/mol

Exclusivamente sob o ponto de vista energético, das reações acima, a que você escolheria como fonte de energia é:

• I

• II

• III

• IV

• V

O benzeno, um importante solvente para a indústria química, é obtido industrialmente pela destilação do petróleo. Contudo, também pode ser sintetizado pela trimerização do acetileno catalisada por ferro metálico sob altas temperaturas, conforme a equação química:

3C₂H_2(g) → C₆H_6(l)

A energia envolvida nesse processo pode ser calculada indiretamente pela variação de entalpia das reações de combustão das substâncias participantes, nas mesmas condições experimentais:

I. C₂H_2(g) + 5/2O_2(g) →  2CO_2(g) + H₂O_(l)         ∆H_c^o = –310 kcal/mol

II. C₆H_6(l) + 15/2O_2(g) à 6CO_2(g) + 3H₂O_(l)        ∆H_c^o = –780 kcal/mol

• -1090

• -150

• -50

• +157

• +470

A tabela abaixo informa alguns valores nutricionais para a mesma quantidade de dois alimentos. A e B.

Considere duas porções isocalóricas (de mesmo valor energético) dos alimentos A e B. A razão entre a quantidade de proteína em A e a quantidade do proteínas em B é igual a

• 4

• 6

• 8

• 10

• 12

Considere as transformações a que é submetida uma amostra de água, sem que ocorra variação da pressão externa:

Pode-se afirmar que:

• as transformações 3 e 4 são exotérmicas

• as transformações 1 e 3 são endotérmicas.

• a quantidade de energia absorvida em 3 é igual à quantidade liberada em 4.

• a quantidade de energia liberada em 1 é igual à quantidade liberada em 3.

• a quantidade de energia liberada em 1 é igual à quantidade absorvida em 2.

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:

• -14

• -17

• -50

• -64

• -100

Diariamente podemos observar que reações químicas e fenômenos fisicos implicam em variações de energia. Analise cada um dos seguintes processos, sob pressão atmosférica.

I. A combustão completa do metano (CH₄) produzindo CO₂ e H₂O.

II. O derretimento de um iceberg.

III. O impacto de um tijolo no solo ao cair de uma altura h.

Em relação aos processos analisados, pode-se afirmar que:

• I é exotérmico, II e III são endotérmicos

• I e III são exotérmicos e II é endotérmico

• I e II são exotérmicos e III é endotérmico

• I, II e III são exotérmicos

• I, II e III são endotérmicos

Desde a pré-história, quando aprendeu a manipular o fogo para cozinhar seus alimentos e se aquecer, o homem vem percebendo sua dependência cada vez maior das várias formas de energia. A energia é importante para uso industrial e doméstico, nos transportes, etc.

Existem reações químicas que ocorrem com liberação ou absorção de energia, sob a forma de calor, denominadas, respectivamente, como exotérmicas e endotérmicas. Observe o gráfico a seguir e assinale a alternativa correta:

• O gráfico representa uma reação endotérmica.

• O gráfico representa uma reação exotérmica.

• O gráfico representa uma reação exotérmica.

• A entalpia dos produtos é maior que a dos reagentes.

• A variação de entalpia é maior que zero.

Considere as seguintes equações termoquímicas:

I. 3 O_2(g) → 2 O_3(g) ∆H₁ = +284,6 kJ

II. 1 C_(grafita) + 1 O_2(g)→1 CO_2(g) ∆H₂ = -393,3 kJ

III. 1 C₂H_4(g) + 3 O_2(g) → 2 CO_2(g) + 2H₂O_(l) ∆H₃ = -1410,8 kJ

IV. 1 C₃H_6(g) + 1 H_2(g) → 1 C₃HO_8(g) ∆H₄ = -123,8 kJ

V. 1 I_(g) → 1/2 I_2(g) ∆H₅ = -104,6 kJ

Qual é a variação de entalpia que pode ser designada calor de formação ou calor de combustão?

• ∆H₁

• ∆H₂

• ∆H₃

• ∆H₄

• ∆H₅

Por meio de reações químicas que envolvem carboidratos, lipídeos e proteínas, nossas células obtêm energia e produzem gás carbônico e água. A oxidação da glicose no organismo humano libera energia, conforme ilustra a equação química, sendo que aproximadamente 40% dela é disponibilizada para atividade muscular.

C₆H₁₂O₆ (s) + 6 O₂ (g) → 6 CO₂ (g) + 6 H₂O(l) ∆_cH=-2800 kJ

Considere as massas molares (em g mol^-1): H = 1; C = 12; O = 16.

Na oxidação de 1,0 grama de glicose, a energia obtida para atividade muscular, em quilojoule, é mais próxima de

• 6,2

• 15,6

• 70,0

• 622,2

• 1120

No Brasil, o sistema de transporte depende do uso de combustíveis fósseis e de biomassa, cuja energia é convertida em movimento de veículos. Para esses combustíveis, a transformação de energia química em energia mecânica acontece

• Na combustão, que gera gases quentes para mover os pistões no motor.

• Nos eixos, que transferem torque às rodas e impulsionam o veículo.

• Na ignição, quando a energia elétrica é convertida em trabalho.

• Na exaustão, quando gases quentes são expelidos para trás.

• Na carburação, com a difusão do combustível no ar.