Calcule a variação de entalpia da reação abaixo, a partir das entalpias de formação dos componentes: CH4 + 2 O2 --> CO2 + 2 H2O Dados: ΔH(CO2) = – 300 kJ ΔH(H2O) = – 200 kJ ΔH(CH4) = – 70 kJ ΔH(O2) = 0
A) – 830
B) – 670
C) – 630
D) +630 E) + 830 Quais das seguintes afirmativas são verdadeiras para uma reação endotérmica?
I - ΔH é positivo.
II - O calor é transferido ao meio ambiente.
III - A entalpia dos produtos é maior que a entalpia dos reagentes.
IV - o ΔH é negativo
A) I e II
B) I e III
C) II e IV
D) III e IV
E) II e III Considere a reação de combustão do C2H6O : 1C2H6O + 4O2 → 2CO2 + 3H2O. Sabendo que em 1 mol de C2H6O são liberados 300 KJ de energia, quantos gramas de C2H6O serão queimados se forem liberados 900 KJ de energia? Dado: C2H6O = 46 g/mol
A) 108
B) 238
C) 138
D) 831
E) 423

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! Primeiro, vamos entender o que foi pedido. Temos três questões diferentes sobre termodinâmica e reações químicas. O conteúdo envolve entalpia de reação, características de reações endotérmicas e cálculos de energia liberada na combustão. Para resolver tudo isso, vamos precisar usar fórmulas de entalpia, entender o que é uma reação endotérmica e fazer alguns cálculos com moles e massas.

Primeira Questão

Passo 2

Vamos começar com a primeira pergunta: calcular a variação de entalpia da reação $ CH_4 + 2,O_2 \rightarrow CO_2 + 2,H_2O $. Para isso, usamos a fórmula da variação de entalpia padrão da reação:
CH4 + 2,O2 CO2 + 2,H2O çã

Passo 3

Primeiro, listamos as entalpias de formação dos produtos e reagentes:
  • Produtos:
    • $ \Delta H_{f.} (CO_2) = -300,kJ $
    • $ \Delta H_{f.} (H_2O) = -200,kJ $ (tem 2 mols, então totaliza $ 2 \times (-200) = -400,kJ $)
  • Reagentes:
    • $ \Delta H_{f.} (CH_4) = -70,kJ $
    • $ \Delta H_{f.} (O_2) = 0,kJ $ (como é um elemento no estado padrão, a entalpia de formação é zero; temos 2 mols, mas $ 2 \times 0 = 0,kJ $)

Passo 4

Agora, aplicamos a fórmula:
Deçã

Passo 5

Agora, vamos para a segunda pergunta: identificar quais afirmações são verdadeiras para uma reação endotérmica. As afirmações são:
I - ΔH é positivo.
II - O calor é transferido ao meio ambiente.
III - A entalpia dos produtos é maior que a entalpia dos reagentes.
IV - o ΔH é negativo.

Passo 6

Primeiro, entendamos o que é uma reação endotérmica. Em uma reação endotérmica, o sistema absorve calor do ambiente. Isso implica que a entalpia final (dos produtos) é maior que a inicial (dos reagentes), e o ΔH é positivo.

Passo 7

Vamos analisar cada afirmação:
I - ΔH é positivo. Verdadeiro, pois a reação absorve calor.
II - O calor é transferido ao meio ambiente. Falso, porque na reação endotérmica, o calor é absorvido do meio ambiente pelo sistema.
III - A entalpia dos produtos é maior que a entalpia dos reagentes. Verdadeiro.
IV - o ΔH é negativo. Falso, já que ΔH positivo em reações endotérmicas.

Passo 8

Vamos agora para a terceira pergunta: na reação de combustão do $ C_2H_6O $, se 1 mol libera 300 kJ de energia, quantos gramas serão queimados para liberar 900 kJ? Sabemos que a massa molar do $ C_2H_6O $ é 46 g/mol.

Passo 9

Primeiro, entendemos que a relação entre energia liberada e quantidade de substância queima é direta. Se 1 mol libera 300 kJ, queremos saber quantos mols precisaríamos para liberar 900 kJ.

Passo 10

Calculamos os mols necessários:
Quantidade de mols = 900,kJ300,kJ/mol = 3,mols

Passo 11

Agora, calculamos a massa correspondente a 3 mols de $ C_2H_6O $:
C2H6O

Resposta

Serão queimados 138 gramas de $ C_2H_6O $. Portanto, a alternativa correta é a C) – 138.

Resumo das Respostas

  1. C) – 630 kJ
  2. B) I e III
  3. C) – 138 g

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