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Exercícios sobre o cálculo da entalpia de uma reação

Exercícios de Química

Esta lista de exercícios testará suas habilidades para realizar o cálculo da variação da entalpia de uma reação. Publicado por: Diogo Lopes Dias
questão 1

(IF-GO) O trifluormetano, CHF3, é produzido pela fluoração do gás metano, de acordo com a equação abaixo não balanceada.

1CH4(g) + 1F2(g) → 1CHF3(g) + 1HF(g)

Dados:

A entalpia-padrão da reação de fluoração do gás metano, em kJ.mol–1, é igual a:

a) + 1.633

b) + 2.175

c) – 1.633

d) – 2.175

e) – 2.325

questão 2

(UEA-AM) Octano, C8H18, um dos componentes da gasolina, pode ser obtido sinteticamente a partir dos gases butano, C4H10, e but-1-eno, C4H8, por meio de um processo catalítico conhecido como alquilação. Essa síntese pode ser representada pela equação:

C4H10(g) + C4H8(g) → C8H18(l)

Sabendo que as entalpias-padrão de formação do butano, do but-1-eno e do octano são, respectiva e aproximadamente, em kJ/mol, iguais a –2 880, zero e –5 470, é correto afirmar que a síntese de 1 mol de octano por essa reação:

a) absorve 2 590 kJ.

b) absorve 5 470 kJ.

c) libera 2 590 kJ.

d) libera 5 470 kJ.

e) libera 8 350 kJ.

questão 3

O gás monóxido de carbono já foi utilizado, há muito tempo, como combustível para veículos. Inicialmente ele era obtido a partir da combustão parcial da madeira. Posteriormente, quando adicionado aos veículos, reagia com o gás oxigênio, formando o dióxido de carbono. Essa reação de combustão liberava cerca de 57 Kcal/mol. Se a entalpia de formação do dióxido de carbono é igual a -94 Kcal/mol, qual é o valor da entalpia do monóxido de carbono?

CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g)

a) – 73,0 kcal/mol.

b) – 511,0 kcal/mol.

c) + 7,3,0 kcal/mol.

d) + 15,10 kcal/mol.

e) – 37 kcal/mol.

questão 4

O ferro fundido é obtido pela indústria siderúrgica a partir da reação entre a hematita e o gás monóxido de carbono, como representado na equação a seguir:

Fe2O3 + 3CO → 2 Fe + 3CO2

A partir dos valores das entalpias de formação de cada um dos componentes da reação, qual é o valor da variação de entalpia?

a) 24,8 kJ/mol

b) –24,8 kJ/mol

c) 541,2 kJ/mol

d) –541,2 kJ/mol

e) 1328,2 kJ/mol

respostas
Questão 1

Letra d). Confira o passo a passo para a determinação da variação de entalpia:

1o Passo: balancear a equação colocando o coeficiente 3 nos participantes F2 e HF.

1CH4(g) + 3F2(g) → 1CHF3(g) + 3CHF3(g)

2o Passo: calcular a entalpia dos produtos (Hp) multiplicando o coeficiente de cada participante pela sua entalpia e, depois, somando os resultados:

Hp = 1.HCHF3 + 3. HHF

Hp = 1.(-1437) + 3.(-271)

Hp = -1437 - 813

Hp = - 2250 KJ.mol-1

3o Passo: calcular a entalpia dos reagentes (Hr) multiplicando o coeficiente de cada participante pela sua entalpia e, depois, somando os resultados:

OBS.: Como o F2(g) é uma substância simples, sua entalpia de formação é igual a 0.

Hr = 1.HCH4 + 1. HF2

Hr = 1.(-75) + 1.(0)

Hr = -75 KJ.mol-1

4o Passo: calcular a variação da entalpia.

∆H = Hp – Hr

∆H= - 2250 - (-75)

∆H= - 2250 + 75

∆H= -2175 KJ.mol-1

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Questão 2

Letra c).

1o Passo: cálculo da entalpia dos produtos (Hp).

Hp = 1.H C8H18

Hp = 1.(-5470)

Hp = -5470 KJ.mol-1

2o Passo: cálculo da entalpia dos reagentes (Hr).

OBS.: Como o Cl2(g) é uma substância simples, sua entalpia de formação é igual a 0.

Hr = 1.HC4H10 + 3. HC4H8

Hr = 1.(-2 880) + 1.(0)

Hr = -2 880 KJ.mol-1

3o Passo: cálculo da variação da entalpia.

∆H = Hp – Hr

∆H= -5470 - (-2 880)

∆H= -5470 + 2 880

∆H= -2590 KJ.mol-1

Como o resultado é negativo, a energia está sendo liberada.

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Questão 3

Letra e).

1o Passo: variação da entalpia - ∆H= -57 KJ/mol (negativo porque o enunciado informa que a energia foi liberada).

2o Passo: cálculo da entalpia dos produtos (Hp).

Hp = 1.HCO2(g)

Hp = 1.(-94)

Hp = - 94 KJ.mol-1

3o Passo: cálculo da entalpia dos reagentes (Hr).

OBS.: Como o O2(g) é uma substância simples, sua entalpia de formação é igual a 0.

Hr = 1.HCO + ½ . HO2(g)

Hr = HCO + ½ .(0)

Hr = HCO KJ.mol-1

4o Passo: cálculo da variação da entalpia.

∆H = Hp – Hr

-57= - 94 - (HCO)

HCO= -94 + 57

HCO = -37 KJ.mol-1

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Questão 4

Letra b).

1o Passo: cálculo da entalpia dos produtos (Hp).

OBS.: Como o Fe(s) é uma substância simples, sua entalpia de formação é igual a 0.

Hp = 2.HFe + 3.HCO2

Hp = 2.0 + 3.(-393,5)

Hp = 0 + (-1180,5) KJ.mol-1

Hp = -1180,5 KJ.mol-1

2o Passo: cálculo da entalpia dos reagentes (Hr).

Hr = 1.HFe2O3 + 3. HCO

Hr = 1.(-824,2) + 3.(-110,5)

Hr = -824,2 – 331,5

Hr = - 1155,7 KJ.mol-1

3o Passo: cálculo da variação da entalpia.

∆H = Hp – Hr

∆H= -1180,5 - (- 1155,7)

∆H= -1180,5 + 1155,7

∆H= -24,8 KJ.mol-1

Como o resultado é negativo, a energia está sendo liberada.

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