Considere as seguintes afirmações a respeito da variação, em módulo, da entalpia ( De e da energia interna (De das reações químicas, respectivamente representadas pelas equações químicas abaixo, cada uma mantida a temperatura e pressão constantes:
I. H2 O(g)+12 O2(g) H2 O2(g) ; DeDe
II. 4 NH3(g)+N(g) 3 N2 H4(g) ; De
III. H2(g)+F2(g) 2 H F(g) ; DeDe
IV. HCl(g)+2 O2(g) HClO4(l) ; De
v. CaO(s)+3 C(s) CO(g)+CaC2(s) ; DeDe
Das afirmações acima, estão CORRETAS
a) apenas I, II e V
b) apenas I, III e IV
c) apenas II, IV e V
d) apenas III e V
e) todas.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre entalpia ( De) e energia interna ( De) em reações químicas, sempre mantendo temperatura e pressão constantes. A gente precisa analisar cinco reações diferentes e verificar se as afirmações sobre De e De estão corretas. Para resolver isso, vamos usar a relação entre entalpia e energia interna:
De
Como a pressão é constante, podemos simplificar para:
De
Onde De é a mudança no número de mols de gás, R é a constante dos gases e T é a temperatura.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que se a reação gera mais mols de gás ( De 0), então De De, porque a termodinâmica favorece o aumento da entalpia. Se a reação reduz o número de mols de gás ( De), então De. Se não há mudança no número de mols de gás ( De), então De.

Passo 3

Vamos analisar cada reação:
I. H2 O(g) + 12 O2(g) H2 O2(g)
  • Número de mols de gás nos reagentes: 1 + 0.5 = 1.5
  • Número de mols de gás nos produtos: 1
  • De (redução)
  • Então, De
A afirmação diz De De, então está errada.

Passo 4

II. 4 NH3(g) + N(g) 3 N2 H4(g)
  • Número de mols de gás nos reagentes: 4 + 1 = 5
  • Número de mols de gás nos produtos: 3
  • De (redução)
  • Então, De
A afirmação diz De, então está correta.

Passo 5

III. H2(g) + F2(g) 2 HF(g)
  • Número de mols de gás nos reagentes: 1 + 1 = 2
  • Número de mols de gás nos produtos: 2
  • De (sem mudança)
  • Então, De
A afirmação diz De De, então está errada.

Passo 6

IV. HCl(g) + 2 O2(g) HClO4(l)
  • Número de mols de gás nos reagentes: 1 + 2 = 3
  • Número de mols de gás nos produtos: Como HClO4 está no estado líquido, consideramos 0 mols de gás.
  • De (redução)
  • Então, De
A afirmação diz De, então está correta.

Passo 7

V. CaO(s) + 3 C(s) CO(g) + CaC2(s)
  • Número de mols de gás nos reagentes: Sólidos têm De
  • Número de mols de gás nos produtos: 1 (apenas CO)
  • De (aumento)
  • Então, De De
A afirmação diz De De, então está correta.

Resposta

A opção correta é c) apenas II, IV e V.

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