UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

CAMPUS DO AGRESTE

CURSO DE QUÍMICA – LICENCIATURA

Química Geral I– Semestre Remoto 2020.2 – Profª Gilmara G. Pedrosa

1ª LISTA DE EXERCÍCIO

1) Qual o significado dos termos sistema e vizinhanças? Qual é a diferença entre um sistema isolado e um sistema

fechado?

2) Identifique os seguintes sistemas como abertos, fechados ou isolados: (a) café em uma garrafa térmica de ótima

qualidade, (b) líquido refrigerante na serpentina da geladeira, (c) gasolina queimando em um motor de automóvel,

(d) mercúrio em um termômetro, (e) uma planta viva.

3) Um sistema libera calor para sua vizinhança e realiza trabalho nela. (a) Desenhe uma caixa para representar o

sistema e use setas para representar o calor e o trabalho transferidos. (b) É possível que esse processo tenha um ∆U

positivo? (c) É possível que esse processo tenha um ∆U negativo? Explique

4) (a) Calcule o trabalho para um sistema que absorve 150 kJ de calor durante um processo para o qual o aumento na

energia interna é 120 kJ. (b) O trabalho foi realizado sobre ou pelo sistema durante este processo?

5) Quais das grandezas a seguir são funções de estados? (a) temperatura; (b) pressão; (c) volume; (d) trabalho; (e)

energia; (f) calor.

6) A mesma quantidade de calor é adicionada a números de mols iguais de CCl4 e H2O. A temperatura aumenta mais

no CCl4 que no H2O. Quem tem a capacidade calorífica maior? Explique.

7) Para uma reação à pressão constante, ∆U = − 95 kJ e 56 kJ de trabalho de expansão são feitos pelo sistema. Qual

o valor de ∆H para este processo?

8) Os acessórios de aço inoxidável dos carros normalmente são recobertos com cromo, o que dá a eles um brilho

superficial e previne contra corrosão. Quando 5,00 g de cromo a 23,0°C absorve 62,5 J de calor, sua temperatura

aumenta para 50,8°C. Qual a capacidade calorífica especifica do cromo?

9) (a) Próximo da temperatura ambiente, a capacidade calorífica específica do etanol é 2,42 J/°C g. Calcule o calor

que precisa ser removido para reduzir a temperatura de 150,0 g de etanol (C2H5OH) de 50°C a 16,6°C. (b) Um bloco

de alumínio de 1,0 kg é aquecido com 490 kJ de calor. Qual é a variação de temperatura do alumínio? A capacidade

calorífica específica do alumínio é 0,90 J/°C g.

10) A capacidade calorífica específica do aço inoxidável é 0,51 J/°C g. (a) Calcule o calor que deve ser fornecido a

um recipiente de 500g de aço inox contendo 450,0 g de água para aumentar sua temperatura de 25°C até o ponto de

ebulição da água, 100°C . (b) Qual a percentagem de calor usada para aumentar a temperatura da água?

11) O iso-octano é um componente básico da gasolina. A queima de 1,00 mL de iso-octano (d = 0,688 g/mL) fornece

33,0 kJ de calor. Quando 10,0 mL de iso-octano são queimados em um calorímetro, a temperatura aumenta de 23,2°C

para 66,5°C. Qual a capacidade calorífica do calorímetro?

12) (a) Em seu ponto de ebulição, a vaporização de 0,235 mol de CH4 (l) requer 1,93 kJ de calor. Qual é a entalpia

de vaporização do metano? (b) Um aquecedor elétrico foi imerso em um frasco de etanol (C2H5OH) em ebulição e

22,45 g de etanol foram vaporizados quando 21,2 kJ de energia foram fornecidos. Qual é a entalpia de vaporização

do etanol?

13) (a) Quando 25,23 g de metanol (CH3OH) congelaram, 4,01 kJ de calor foram liberados. Qual é a entalpia de

fusão do metanol? (b) Uma amostra de benzeno foi vaporizada à pressão reduzida a 25°C. Quando se forneceu 37,5

kJ de calor, houve a vaporização de 95 g de benzeno líquido. Qual é a entalpia de vaporização do benzeno a 25°C?

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CAMPUS DO AGRESTE CURSO DE QUÍMICA – LICENCIATURA Química Geral I– Semestre Remoto 2020. 2 – Profª Gilmara G. Pedrosa 1 ª LISTA DE EXERCÍCIO

Qual o significado dos termos sistema e vizinhanças? Qual é a diferença entre um sistema isolado e um sistema fechado?
Identifique os seguintes sistemas como abertos, fechados ou isolados: (a) café em uma garrafa térmica de ótima qualidade, (b) líquido refrigerante na serpentina da geladeira, (c) gasolina queimando em um motor de automóvel, (d) mercúrio em um termômetro, (e) uma planta viva.
Um sistema libera calor para sua vizinhança e realiza trabalho nela. (a) Desenhe uma caixa para representar o sistema e use setas para representar o calor e o trabalho transferidos. (b) É possível que esse processo tenha um ∆U positivo? (c) É possível que esse processo tenha um ∆U negativo? Explique 4 ) (a) Calcule o trabalho para um sistema que absorve 150 kJ de calor durante um processo para o qual o aumento na energia interna é 120 kJ. (b) O trabalho foi realizado sobre ou pelo sistema durante este processo? 5 ) Quais das grandezas a seguir são funções de estados? (a) temperatura; (b) pressão; (c) volume; (d) trabalho; (e) energia; (f) calor. 6 ) A mesma quantidade de calor é adicionada a números de mols iguais de CCl 4 e H 2 O. A temperatura aumenta mais no CCl 4 que no H 2 O. Quem tem a capacidade calorífica maior? Explique. 7 ) Para uma reação à pressão constante, ∆U = − 95 kJ e 56 kJ de trabalho de expansão são feitos pelo sistema. Qual o valor de ∆H para este processo?
Os acessórios de aço inoxidável dos carros normalmente são recobertos com cromo, o que dá a eles um brilho superficial e previne contra corrosão. Quando 5,00 g de cromo a 23,0°C absorve 62,5 J de calor, sua temperatura aumenta para 50,8°C. Qual a capacidade calorífica especifica do cromo? 9 ) (a) Próximo da temperatura ambiente, a capacidade calorífica específica do etanol é 2,42 J/°C g. Calcule o calor que precisa ser removido para reduzir a temperatura de 150,0 g de etanol (C 2 H 5 OH) de 50°C a 16,6°C. (b) Um bloco de alumínio de 1,0 kg é aquecido com 490 kJ de calor. Qual é a variação de temperatura do alumínio? A capacidade calorífica específica do alumínio é 0,90 J/°C g. 10 ) A capacidade calorífica específica do aço inoxidável é 0,51 J/°C g. (a) Calcule o calor que deve ser fornecido a um recipiente de 500g de aço inox contendo 450,0 g de água para aumentar sua temperatura de 25°C até o ponto de ebulição da água, 100°C. (b) Qual a percentagem de calor usada para aumentar a temperatura da água? 11 ) O iso-octano é um componente básico da gasolina. A queima de 1,00 mL de iso-octano (d = 0,688 g/mL) fornece 33,0 kJ de calor. Quando 10,0 mL de iso-octano são queimados em um calorímetro, a temperatura aumenta de 23,2°C para 66,5°C. Qual a capacidade calorífica do calorímetro? 12 ) (a) Em seu ponto de ebulição, a vaporização de 0,235 mol de CH 4 (l) requer 1,93 kJ de calor. Qual é a entalpia de vaporização do metano? (b) Um aquecedor elétrico foi imerso em um frasco de etanol (C 2 H 5 OH) em ebulição e 22,45 g de etanol foram vaporizados quando 21,2 kJ de energia foram fornecidos. Qual é a entalpia de vaporização do etanol? 13 ) (a) Quando 25,23 g de metanol (CH 3 OH) congelaram, 4,01 kJ de calor foram liberados. Qual é a entalpia de fusão do metanol? (b) Uma amostra de benzeno foi vaporizada à pressão reduzida a 25°C. Quando se forneceu 37, kJ de calor, houve a vaporização de 95 g de benzeno líquido. Qual é a entalpia de vaporização do benzeno a 25°C?

14 ) O que distingue uma equação termoquímica de uma equação química comum? 15 ) O estrôncio é responsável pela cor vermelha em fogos de artifícios. Os fabricantes de fogos de artifícios utilizam carbonato de estrôncio, SrCO 3 , que pode ser produzido pela combinação de estrôncio metálico, Sr (s), grafite, C, e gás oxigênio, O 2. A formação de um mol de SrCO 3 libera 1220 kJ de energia. Escreva a equação termoquímica balanceada para essa reação. 16 ) Foi determinada a capacidade calorífica de um calorímetro como 6,27 kJ/°C. A combustão de 1,84 g de magnésio levou a temperatura de 21,30°C a 28,56°C. Calcule a variação de entalpia da reação: 2 Mg (s) + O 2 (g) → 2 MgO (s). 17 ) Considere a seguinte reação: CH 3 OH (g) → CO (g) + 2 H 2 (g) ∆H = + 90,7 kJ (a) A reação é endotérmica ou exotérmica? (b) Calcule a quantidade de calor transferido quando 1,60 kg de CH 3 OH (g) se decompõe pela reação a pressão constante. (c) Para uma dada amostra de CH 3 OH, a variação de entalpia na reação é 64,7 kJ. Quantos gramas de gás hidrogênio são produzidos? (d) Qual é o valor ∆H para o sentido inverso da reação anterior? Quantos quilojoules de calor são liberados quando 32,0 g de CO(g) reagem completamente com H 2 (g) para formar CH 3 OH(g) a pressão constante? 18 ) Quanto calor pode ser produzido a partir de uma mistura reacional de 50,0 g de óxido de ferro (III) e 25,0 g de alumínio na reação: Fe 2 O 3 (s) + 2 Al (s) → Al 2 O 3 (s) + 2 Fe (s) ∆H^0 = − 851,5 kJ 19 ) Qual é a propriedade fundamental de  H que torna possível a lei de Hess? 20 ) As entalpias-padrão de combustão do grafite e diamante são – 393,51 e – 395,41 kJ/mol, respectivamente. Calcule a variação na entalpia molar para a transição grafite → diamante. 21 ) Podemos gerar cloreto de hidrogênio, HCl, aquecendo uma mistura de ácido sulfúrico, H 2 SO 4 , e cloreto de potássio, KCl, de acordo com a equação: 2 KCl (s) + H 2 SO 4 (l) → 2 HCl (g) + K 2 SO 4 (s) Calcule  H ° em quilojoules para esta reação a partir dos seguintes dados: HCl (g) + KOH (s) → KCl (s) + H 2 O (l)  H ° = – 203,6 kJ H 2 SO 4 (l) + 2 KOH (s) → K 2 SO 4 (s) + 2 H 2 O (l)  H ° = – 342,4 kJ 22 ) Calcule a entalpia da reação para a formação do cloreto de alumínio anidro, 2 Al (s) + 3 Cl 2 (g) → 2 AlCl 3 (s), a partir dos seguintes dados: 2 Al (s) + 6 HCl (aq) → 2 AlCl 3 (aq) + 3 H 2 (g)  H ° = – 1049 kJ HCl (g) → HCl (aq)  H ° = – 74,8 kJ H 2 (g) + Cl 2 (g) → 2 HCl (g)  H ° = – 185 kJ AlCl 3 (s) → AlCl 3 (aq)  H ° = – 323 kJ 23 ) Dadas as seguintes equações termoquímicas CaO (s) + Cl 2 (g) → CaOCl 2 (s) ∆H^0 = − 110,9 kJ H 2 O (l) + CaOCl 2 (s) + 2 NaBr (s) → 2 NaCl (s) + Ca(OH) 2 (s) + Br 2 (l) ∆H^0 = − 60,2 kJ Ca(OH) 2 (s) → CaO (s) + H 2 O (l) ∆H^0 = 65,1 kJ Calcule a ∆H^0 (em quilojoules) para a reação: ½ Cl 2 (g) + NaBr (s) → NaCl (s) + ½ Br 2 (l). 24 ) Dada a seguinte equação termoquímica: 2 CuO (s) → 2 Cu (s) + O 2 (g)  H ° = 314,6 kJ. a) Determine a entalpia de formação do CuO. b) Calcule  H ° para a formação de 13,58 g de CuO.

Termodinâmica perfeito, Exercícios de Química

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