Questões de Concurso sobre Termoquímica

A variação da energia livre de Gibbs-padrão ($\Delta Gº$) para a reação em apreço é negativa, com valor inferior a −45 kJ/mol, o que indica que a reação é espontânea nas condições-padrão.

A reação de combustão da glicose, também chamada de respiração, produz gás carbônico e água. Esse é um importante processo metabólico, porque fornece energia para as células e garante o bom funcionamento do organismo. Considere as seguintes entalpias-padrão de formação ( ) a 25 °C.

Com base nessas informações, é correto concluir que a variação de entalpia envolvida na queima de 1 mol de glicose é

Pela teoria usual de Arrhenius, a energia de ativação de uma reação química é constante, mas, segundo a teoria de Aquilanti-Mundim, ela varia com a temperatura.

Considere a reação de formação do metanol e os dados termoquímicos a seguir:

CO_(g) + 2H_2(g) → CH₃OH_(l)

Considerando T = 298 K, a análise termoquímica correta é:

Em aterros sanitários ou usinas de biogás, a decomposição anaeróbia da matéria orgânica gera o metano como um de seus principais produtos. Esse gás é capturado e, por meio de reações de combustão, libera calor (energia térmica), que é convertido em energia elétrica, por meio de geradores adequados.

Considere as reações termoquímicas a seguir (condições-padrão):

I. C_{(s, grafite)} + O_2(g) → CO_2(g)

ΔH₁= −393,5 kJ

II. H_2(g) + 1/2O_2(g) → H₂O_(l)

ΔH₂= −285,8 kJ

III. C_{(s, grafite)} + 2H_2(g) → CH_4(g)

ΔH₃= −74,8 kJ

Mediante a aplicação da Lei de Hess, pode-se determinar o ΔH da reação:

CH_4(g) + 2O_2(g) → CO_2(g) + 2H₂O_(l)

A partir dessas informações, assinale a alternativa que apresenta o ΔH da reação de combustão do metano e o calor liberado na combustão de 32,0 g de metano, respectivamente.

(Dado: CH₄ = 16 g/mol.)

Durante a análise de uma amostra desconhecida, foram obtidos os seguintes resultados: a fórmula molecular do composto foi previamente determinada por espectrometria de massas como C₄H₈O₂, o espectro de RMN de ¹H (300 MHz) apresentou três sinais – um tripleto em δ 1,25 ppm (3H), um quarteto em δ 4,12 ppm (2H) e um singlete em δ 2,03 ppm (3H) – e, por fim, no espectro de RMN de ¹³C (75 MHz), observaram-se sinais em δ 14, 21, 60 e 171 ppm. Considerando os dados espectroscópicos e as regras de deslocamento químico e acoplamento spin-spin, assinale a alternativa que identifica corretamente o composto e justifica os sinais observados.

A reação de combustão do monóxido de carbono é representada pela seguinte equação química:

CO _(g) + ½ O_{2 (g)} → CO_{2 (g)}

Considere um estudo dessa reação, realizada a 298 K. A Tabela a seguir apresenta a entropia padrão (S^o ) e a entalpia padrão de formação ($\Delta$H^o_f) dos participantes da reação nessa temperatura.

A variação de energia livre padrão dessa reação, em kJ/mol, corresponde, aproximadamente, a

Atente-se às equações termoquímicas I, II e III e leia o texto a seguir.

I. C₆ H₁₂O₆ (s) + 6O₂ (g) 6CO₂ (g) + 6H₂O (l) ΔH^o < 0

II. N₂ (g) + 3Cl₂ (g) 2NCl₃ (l) ΔH^o > 0

III. 2POCl₃ (g) 2PCl₃ (g) + O₂ (g) ΔH^o > 0

Considerando as equações no sentido da formação dos produtos, a reação representada na equação ____________ será espontânea a partir do valor de temperatura, T > ΔHº /ΔSº, e a reação representada na equação _____________ não será espontânea, independentemente da temperatura.

Em face do exposto, as lacunas do texto devem ser preenchidas, correta e respectivamente, por

Durante a análise de um artefato incendiário, o perito avalia a viabilidade energética de uma reação química envolvida no processo de combustão.

Assinale a alternativa correta considerando os conceitos da termodinâmica química.

A análise termogravimétrica é uma técnica que permite determinar a faixa de temperatura em que a reação é exotérmica ou endotérmica e quantificar o calor envolvido na reação; enquanto que a calorimetria exploratória diferencial acompanha a variação da massa da amostra em função do tempo e da temperatura, podendo evidenciar a influência dos diferentes materiais genéticos sobre a cinética da reação.

O professor de química explicou o conceito de entalpia padrão de formação (ΔH°f) e sua aplicação para obter a variação de entalpia padrão de uma reação. Nesse contexto, ele tomou como exemplo a reação do magnésio com a água para formar hidróxido de magnésio e gás hidrogênio, conforme a reação equacionada a seguir:

Mg (s) + 2 H₂O(l) → Mg(OH)₂(s) + H₂(g).

Sabendo que ΔH°_f [H₂O(l)] = −285 kJ/mol e ΔH°_f [(Mg(OH)₂ (s)] = −925 kJ/mol, assinale a alternativa que apresenta a variação de entalpia padrão dessa reação, em kJ/mol reação.

Analise as assertivas a seguir sobre processos endotérmicos e exotérmicos e suas relações com entalpia, energia de ligação e equilíbrio químico:

I. Em uma reação exotérmica, a energia total liberada na formação das novas ligações nos produtos é menor do que a energia necessária para quebrar as ligações dos reagentes.

II. A variação de entalpia (ΔH) é uma medida da energia trocada sob pressão constante; portanto, ΔH < 0 caracteriza processos exotérmicos e ΔH > 0 caracteriza processos endotérmicos.

III. Em um sistema em equilíbrio químico, um aumento de temperatura desloca o equilíbrio no sentido da reação endotérmica, conforme o princípio de Le Chatelier.

IV. A dissolução do cloreto de amônio (NH₄Cl) em água é um processo endotérmico, pois a energia exigida para romper as interações iônicas e as ligações de hidrogênio é maior que a energia liberada na solvatação dos íons.

Quais estão corretas?

A termoquímica é um ramo da termodinâmica dentro da Química que estuda a demanda de calor pelas reações químicas.

Em relação à termoquímica, assinale a afirmação verdadeira.

De acordo com uma máxima de cunho filosófico-científico, “No concerto termodinâmico que rege a natureza, a energia jamais se perde — apenas se transfigura; contudo, à medida que os processos se desdobram, a desordem cresce inexorável, conduzindo o universo à entropia inevitável. E, no frio absoluto, repousa o limite intransponível onde cessam os movimentos e silencia-se a matéria.”. Segundo os fundamentos científicos correspondentes às leis da Termodinâmica, assinale a alternativa INCORRETA.

A análise termoquímica das reações químicas permite classificá-las em endotérmicas ou exotérmicas, conforme a variação de entalpia (ΔH). Nesse sentido, assinale a alternativa correta:

Na potenciometria, qual é o grande objetivo da mensuração de potencial em uma célula de referência com um eletrodo indicador?

A energia livre de Gibbs representa a máxima energia disponível para a realização de trabalho. A tabela a seguir mostra os valores termodinâmicos para cálculo do ΔGº _reação

Tabela - Valores Termodinâmicos.

(Fonte: KOTZ, J. C., TREICHEL, P. M., WEAVER, G. C. Química Geral e Reações Químicas, v.1. São Paulo: Cengage Learning, 2010).

Utilizando os valores de ΔHº f e Sº disponibilizados nessa tabela, o ΔGº reação para reação de formação de etino a 298K é de, aproximadamente:

O conhecimento sobre a entalpia de combustão do octano (C₈H₁₈) é utilizado para determinar a quantidade de energia liberada durante a queima do combustível em motores, o que é essencial para avaliar sua eficiência. Dados os valores de entalpia de formação a seguir, assinale a alternativa que contém o valor correto da entalpia de combustão do octano.

Entalpias de formação (ΔHf°): CO₂ (g): − 393,5 kJ/mol; H₂O(l): − 285,8kJ/mol; C₈H₁₈(l): − 249,9 kJ/mol.