Questões de Vestibular de Química - Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

O “besouro bombardeiro” espanta seus predadores, expelindo uma solução quente. Quando ameaçado, em seu organismo ocorre a mistura de soluções aquosas de hidroquinona, peróxido de hidrogênio e enzimas, que promovem uma reação exotérmica, representada por: 
C₆H₄(OH)₂(aq) + H₂O₂   C₆H₄O₂(aq) + 2 H₂O() hidroquinona
O calor envolvido nessa transformação pode ser calculado, considerando-se os processos: 
C₆H₄(OH)₂(aq)  →  C₆H₄O₂(aq) + H₂(g)                                                        ΔHº = + 177 kJ . mol^-1
H2O ()  + 1/2 O (g) → H₂O₂ (aq)                                                                     ΔHº= + 95 kJ .mol^-1

^H₂^O()  → 1/2 O₂(g) + H₂ (g)                                                                           ΔHº= + 286 kJ .mol^-1

                                            

                                                                
 

O metano é o principal componente do gás natural e, quando queimado, gera dióxido de carbono e água. Com base nessas informações e nas equações químicas I e II, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F, as falsas.
I. CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)    ΔH^o= −212,8kcalmol⁻¹ II. CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(l)
( ) A partir dos métodos do calor de formação e da energia de ligação, obtêm-se os mesmos valores de variação de entalpia da reação expressa na equação química I. ( ) A queima de alcanos só é exotérmica se os produtos forem gasosos. ( ) A reação expressa na equação química II é mais exotérmica que aquela expressa na equação química I. ( ) O calor da reação expressa na equação química II equivale à soma do calor de vaporização da água com o calor envolvido na reação expressa na equação química I.
A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a

Sob certas condições, tanto o gás flúor quanto o gás cloro podem reagir com hidrogênio gasoso, formando, respectivamente, os haletos de hidrogênio HF e HCl, gasosos. Pode-se estimar a variação de entalpia de cada uma dessas reações, utilizando-se dados de energia de ligação. A tabela apresenta os valores de energia de ligação dos reagentes e produtos dessas reações a 25 ºC e 1 atm.

Com base nesses dados, um estudante calculou a variação de entalpia de cada uma das reações e concluiu, corretamente, que, nas condições empregadas,

Na estratosfera, há um ciclo constante de criação e destruição do ozônio. A equação que representa a destruição do ozônio pela ação da luz ultravioleta sola ( UV ) é



O gráfico representa a energia potencial de ligação entre um dos átomos de oxigênio que constitui a molécula de O₃ e os outros dois, como função da distância de separação r.




A frequência dos fótons da luz ultravioleta que corresponde à energia de quebra de uma ligação da molécula de ozônio para formar uma molécula de O₂ e um átomo de oxigênio é, aproximadamente .

Uma das áreas de aplicação dos conhecimentos de biotecnologia no mercado de trabalho é a produção de alimentos, bebidas e biocombustíveis que utilizam microorganismos em sua fabricação. Nesse contexto, um dos processos utilizados é a fermentação de carboidratos.
A equação química que representa a reação que ocorre na fermentação alcoólica da glicose é
C₆H₁₂O₆(aq) → 2 C₂H₆O(aq) + 2 CO₂(g) Δ_rH = ?
Assinale a alternativa que apresenta o valor correto da entalpia padrão da reação (Δ_rH) de fermentação da glicose, em kJ/mol.

Entalpias de formação em kJ/mol
Substância Δ_fH C₆H₁₂O₆(aq) – 1 277 C₂H₆O (aq) – 278 CO₂(g) – 394

O poder calorífico de um gás liquefeito é conhecido como a quantidade de energia liberada pela sua queima. Se o poder calorífico do propano é cerca de 50 kJ/g, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o volume, em m³ , de propano que deve ser queimado para liberar 1,0×10³ kJ de energia, à temperatura de 20 ◦C e 1 atmosfera.

Dados: Massa molar do propano = 44,1 g/mol

Considere uma vela composta de um hidrocarboneto ( fórmula molecular C₂₂H₄₆ ) cuja combustão completa libera apenas gás carbônico e água.
Pode-se concluir corretamente que, na combustão completa de 1 mol desse hidrocarboneto, as quantidades de matéria, e CO₂ e de H₂O produzidas são, em mol, respectivamente, iguais a

Os gráficos 1, 2 e 3 representam a variação da energia em função do caminho da reação para três transformações químicas, sendo R o reagente e P o produto de cada reação.


Entre os gráficos 1, 2 e 3, aquele que representa corretamente a reação da fosfina com o oxigênio, descrita no texto, é o

O benzeno sofre reação de combustão segundo a equação balanceada


A entalpia de combustão do benzeno pode ser determinada conhecendo-se os valores das entalpias de formação do gás carbônico, assim como da água e do benzeno líquidos.
A tabela apresenta os valores de entalpia de formação de algumas substâncias nas condições padrão.
                      
A entalpia de combustão completa do benzeno, em kJ/mol, é

O besouro-bombardeiro consegue afastar seus predadores, lançando sobre eles um jato quente e repelente de quinona, substância produzida em seu abdômen, através da reação química entre hidroquinina e peróxido de hidrogênio. O fenômeno pode ser representado pela equação:

C₆ H₆ O_2(aq) + H₂O_2(aq) → C₆ H₄O_2(aq) + 2H₂ O ∆H = –204 kJ/mol

Hidroquinona Quinona

Sobre a produção de 0,01 mol de quinona, é INCORRETO afirmar que

O éster acetato de etila é utilizado na indústria química como solvente e como flavorizante, para conferir sabor artificial de maçã ou pera aos alimentos.
Este composto também pode ser preparado a partir de uma reação de esterificação:  
CH₃ –CH₂ –OH (l) + CH₃ –COOH (l) CH₃ ⇌ COOCH₂ –CH₃ (l) + H₂O (l)

Para calcularmos a variação de entalpia da reação, ∆H, podemos aplicar a lei de Hess às equações de combustão dos compostos orgânicos presentes na reação de esterificação, apresentadas a seguir.
I. CH₃–CH₂ –OH (l) + 3 O₂ (g) ⇾ 2 CO₂ (g) + 3 H₂O (l)          ∆H = – 1 368 kJ II. CH₃COOH (l)  + 2 O₂  (g)  ⇾ 2 CO₂ (g)  + 2  H₂O (l)         ∆H = – 875 kJ III. CH₃COOCH₂CH₃ (l) + 5 O₂ (g) ⇾ 4 CO₂ (g) + 4 H₂O (l)   ∆H = – 2 231 kJ

Aplicando a lei mencionada, a variação de entalpia da reação de esterificação descrita será, em kJ, igual a

A queima de combustíveis fósseis está associada à liberação de gases SOX que, por sua vez, estão relacionados à formação de chuva ácida em determinadas regiões do Planeta. Segundo a lei de Hess, a variação de entalpia de uma transformação química depende somente dos estados iniciais e finais de uma determinada reação. Calcule com base nas equações químicas a seguir, a variação de entalpia da reação de produção de gás SO_3(g) liberado na atmosfera pela queima do enxofre contido em um combustível fóssil.

A nitroglicerina - C₃H₅(NO₃)₃ – é um nitrato de alquila, descoberta em 1847 por Ascanio Sobrero (químico italiano, 1812-1888), que a obteve misturando glicerina, ácido nítrico e ácido sulfúrico. No estado puro e à temperatura ambiente, a nitroglicerina é um líquido muito explosivo e perigoso. Em 1867, Alfred Nobel (químico sueco, 1833-1896) realizou testes no sentido de melhorar a manipulação da nitroglicerina, misturando-a com materiais inertes, como sílica, pós cerâmicos, argila, gesso, carvão e terras diatomáceas. Esses materiais, agora moldáveis, viriam a se tornar um explosivo muito importante, conhecido como dinamite.

A equação abaixo (não balanceada) representa a reação de decomposição da nitroglicerina:

C3H5(NO3)3(l) → N₂(g) + O₂(g) + CO₂(g) + H₂O(g) (não balanceada)

Dados: ∆Hf C3H5(NO3)3(l) = -364 kJ/mol; ∆H_f CO₂(g) = -393 kJ/mol; ∆H_f H₂O(g)= -242 kJ/mol

De posse das informações, assinale a alternativa que representa a variação de entalpia da reação acima, em kJ por mol de nitroglicerina. 

Fazer a mala para uma viagem poderá ser tão simples como pegar algumas latas de spray, que contenham uma mistura de polímero coloidal, para fazer suas próprias roupas “spray-on”. Tanto faz se é uma camiseta ou um traje noturno, o tecido “spray-on” é uma novidade para produzir uma variedade de tecidos leves. A fórmula consiste em fibras curtas interligadas com polímeros e um solvente que produz o tecido em forma líquida. Esse tecido provoca uma sensação fria ao ser pulverizado no corpo, mas adquire a temperatura corporal em poucos segundos. O material é pulverizado diretamente sobre a pele nua de uma pessoa, onde seca quase instantaneamente.

(http://tinyurl.com/qermcv6 Acesso em: 29.08.2014. Adaptado. Original colorido)

A sensação térmica provocada pelo tecido “spray-on”, quando pulverizado sobre o corpo, ocorre porque o solvente

A equação química a seguir indica que há participação de gases na reação.

2C (sólido) + O₂ (g) −→ 2CO(g)

Considere que, em um primeiro momento, a reação ocorra sem expansão de volume (volume constante) em um sistema fechado a 27 ◦C e que o valor do calor medido seja de 52600 cal.

Se essa mesma reação ocorrer a pressão constante, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o calor liberado, em cal.

(Dado: R = 2 cal/K)

Dadas as entalpias de formação dos compostos:

CO₂(g)        ΔH_f = - 393 kJ/mol

H₂O        ΔH_f = - 286 kJ/mol

conclui-se, corretamente, que a entalpia de formação do combustível presente em I é, em kJ/mol,

Uma indústria necessita conhecer a mecânica das reações para poder otimizar sua produção. O gráfico representa o mecanismo de uma reação hipotética:
A₂ + B₂ → 2 AB


A análise do gráfico permite concluir corretamente que

O uso de hidrogênio, como combustível para automóveis, é uma das apostas da indústria automobilística para o futuro, já que a queima do gás hidrogênio libera apenas água como produto da reação e uma grande quantidade de calor. A reação de combustão do gás hidrogênio é apresentada abaixo.
2 H₂(g) + O₂(g) → 2 H₂O(g) ∆H= - 483,6 kJ
A reação acima é uma reação:

À pressão de 1 atm, as entalpias de fusão e a de vaporização da água são, respectivamente, 6,0 kJ/mol e 40,6 kJ/mol, as temperaturas de fusão e vaporização, são, respectivamente, 0ºC e 100°C. As densidades do gelo e da água, ambos a 0°C, são, respectivamente, 0,92g/mL e 1,00 g/mL.
Acerca dessas informações, assinale a alternativa incorreta.

A Termoquímica estuda a quantidade de calor liberado ou absorvido durante as reações químicas. O diagrama de energia apresentado relaciona as entalpias envolvidas durante o processo da reação: A + B ➔ C + D

Sobre a reação, podemos afirmar que: