Calcule a massa de co2 em gramas produzida na combustão de 128 gramas de metanol

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(kJ) pela combustão de 1,00g de metanol com a produzida por 1,00g de etanol. Justifique sua resposta. b) Se um automóvel da fórmula Indy gastar 5 litros de etanol (d=0,80g/mL) por volta em um determinado circuito, calcule a energia liberada (kJ) pelo seu motor em cada volta. 9. Fullerenos são compostos de carbono que podem possuir forma esférica, elipsoide ou cilíndrica. Fullerenos esféricos são também chamados buckyballs, pois lembram a bola de futebol. A síntese de fullerenos pode ser realizada a partir da combustão incompleta de hidrocarbonetos em condições controladas. a) Escreva a equação química balanceada da reação de combustão de benzeno a C60. b) Fornecidos os valores de entalpia de formação na tabela a seguir, calcule a entalpia da reação padrão do item a. Espécie 1fH (kJ.mol ) −  ( )2H O 286 ( )6 6C H 49 ( )60C s 2327 10. Considere a decomposição da água oxigenada, em condições normais, descrita pela equação: ( ) ( ) ( )2 22 2 g 1H O H O O H 98,2 kJ mol 2 Δ→ + = − Com base na informação sobre a variação de entalpia, classifique a reação como exotérmica ou endotérmica e justifique sua resposta. Calcule a variação de entalpia na decomposição de toda a água oxigenada contida em 100 mL de uma solução aquosa antisséptica que contém água oxigenada na concentração de 3 g 100 mL. 11. Qual o valor do calor liberado (em kJ), na reação de hidrogenação do benzeno líquido ao cicloexano líquido, na pressão padrão constante e temperatura ambiente por mol de ( )2 gH consumido? Considere as seguintes entalpias de formação padrão em 298 K: ( )0 –1fH benzeno líquido 49 kJ mol = +  e ( ) 0 –1 fH cicloexano líquido –155 kJ mol . =  Q u í. 12. O metanol sofre combustão total, formando dióxido de carbono e vapor de água. Substância Calor padrão de formação a 25°C (kJ. mol-1) H2O(g) -241,8 CO2(g) -393,5 CH3OH(g) -239,0 a) Escreva a equação química balanceada da reação de combustão do metanol. b) Calcule o calor de combustão da reação, em kJ.mol 1 , com base nos valores da tabela abaixo. c) Calcule a massa de CO2 (em gramas), produzida na combustão de 128 gramas de metanol. 13. O chumbo e seus derivados têm muitas aplicações: baterias, tubulações, solda, cerâmica, protetor contra radiações (Raio X), entre outras. Entretanto, é tóxico para o organismo, sendo preciso muito cuidado com seu manuseio. a) A aplicação mais conhecida é a bateria de chumbo em meio de ácido sulfúrico. Quando essa bateria é descarregada, o chumbo metálico é oxidado a sulfato de chumbo e o dióxido de chumbo é reduzido a sulfato de chumbo. Quais são os números de oxidação do chumbo nas substâncias citadas? b) Um dos compostos que pode ser usado para preparar sais de chumbo é o óxido de chumbo. Usando as reações abaixo, encontre a variação de entalpia para a formação do óxido de chumbo sólido, a partir do chumbo metálico e do oxigênio gasoso. o (s) (g) (s) (s) o (s) 2(g) (g) Pb CO PbO C H 106,8 kJ 2 C O 2 CO H 221,0 kJ + → +  = − + →  = − c) A reação de formação do (s)PbO é exotérmica ou endotérmica? Justifique sua resposta. d) Se 310,5 g de chumbo metálico reagirem com oxigênio suficiente para formar óxido de chumbo, qual a quantidade de calor (em kJ) envolvida no processo? Esse calor é absorvido ou liberado? 14. Sob certas circunstâncias, como em locais sem acesso a outras técnicas de soldagem, pode-se utilizar a reação entre alumínio (A ) pulverizado e óxido de ferro 2 3(Fe O ) para soldar trilhos de aço. A equação química para a reação entre alumínio pulverizado e óxido de ferro (III) é: 2 3 2 32A (s) Fe O (s) A O (s) 2Fe(s)+ → + O calor liberado nessa reação é tão intenso que o ferro produzido é fundido, podendo ser utilizado para soldar as peças desejadas. Conhecendo-se os valores de entalpia de formação para o 2 3A O (s) 1676 kJ / mol= − e para o 2 3Fe O (s) 824 kJ / mol,= − nas condições padrão (25°C e 1 atmosfera de pressão), calcule a entalpia dessa reação nessas condições. Apresente seus cálculos. 15. No metabolismo das proteínas dos mamíferos, a ureia, representada pela fórmula (NH2)2CO, é o principal produto nitrogenado excretado pela urina. O teor de ureia na urina pode ser determinado por um método baseado na hidrólise da ureia, que forma amônia e dióxido de carbono. A seguir são apresentadas as energias das ligações envolvidas nessa reação de hidrólise. ligação energia de ligação (kj.mol-1) N-H 390 N-C 305 C=O 800 O-H 460 A partir da fórmula estrutural da ureia, determine o número de oxidação do seu átomo de carbono e a variação de entalpia correspondente a sua hidrólise, em kJ.mol-1. Q u í. 16. O ácido nítrico é muito utilizado na indústria química como insumo na produção de diversos produtos, dentre os quais os fertilizantes. É obtido a partir da oxidação catalítica da amônia, através das reações: Pt 3 2 21000 C 2 2 2 2 3 I. 4 NH (g) 5 O (g) 4 NO(g) 6 H O(g) II. 2 NO(g) O (g) 2 NO (g) III. 3 NO (g) H O( ) 2 HNO (aq) NO(g)  + ⎯⎯⎯⎯→ + + + + Calcule as entalpias de reação e responda se é necessário aquecer ou resfriar o sistema reacional nas etapas II e III, para aumentar a produção do ácido nítrico. Considere as reações dos óxidos de nitrogênio em condições padrões (p = 1 atm e t = 25 °C), e as entalpias de formação f( H )Δ em 1kJ mol ,− apresentadas na tabela. Substância NO (g) NO2 (g) 2H O( ) HNO3 (aq) ( )1fH kJ molΔ − +90,4 +33,9 285,8 173,2 17. A amônia (NH3) é usada na produção de fertilizantes nitrogenados, na fabricação de explosivos e de plásticos. Na indústria, a amônia pode ser obtida a partir de seus elementos constituintes, por um processo denominado Processo de Haber (reação a seguir), em homenagem ao químico alemão Fritz Haber que desenvolveu esse método de síntese em altas pressões. N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H° = - 92,2 KJ mol-1 a 25°C a) A decomposição da amônia é um processo endotérmico? Justifique. °, a 25 °C, quando são produzidos 0,340 g de amônia. c) O que ocorre ao equilíbrio quando se retira NH3 durante a sua produção no Processo Haber? Q u í. GABARITO Exercícios 1. a) Tipos de ligação química envolvida nos reagentes: (s)FeO : ligação iônica (g)CO : ligação covalente ou molecular. b) Cálculo do valor, em kJ mol, do calor envolvido na produção do ferro metálico a partir do óxido ferroso: (s) (g) (s) 2(g) 0,0 kJ272,0 kJ 110,5 kJ 394,0 kJ produtos reagentes FeO CO Fe CO H H H H [0,0 394,0] [ 272,0 110,5] H 11,5 kJ/mol − − − + → +  = −  = − − − −  = − 2. a) Cálculo da quantidade de energia liberada na decomposição de 34 g de água oxigenada: 2 2 ( ) 2 ( ) 2 (g)2 H O 2 H O O H 200 kJ 2 34 g → +  = −  200 kJ liberados 34 g E E 100 kJ liberados= b) Cálculo do volume de oxigênio formado: 1 1 2 2 ( ) 2 ( ) 2(g) P 1atm T 25 273 298 K R 0,082 atm L mol K , 2 H O 2 H O 1O 2 34 g − − = = + = =    → +  1mol 34 g 0,5 mol P V n R T 1 V 0,5 0,082 298 V 12,218 L V 12,2 L  =    =   =  3. a) Teremos: 3 2 2 3 2 1CH CH OH O CH CH O H O 2 − − + → − = + Reagentes: reagentes 5 (C H) 5 413,0 2065 kJ 1 (C C) 1 347,0 347,0 kJ 1 (C O) 1 357,4 357,4 kJ 1 (O H) 1 462,3 462,3 kJ 1 (O O) 0,5 493,2 246,6 kJ 2 total 3478,3 kJ  − =  =  − =  =  − =  =  − =  =  = =  = = + Q u í. Produtos: produtos 4 (C H) 4 413,0 1652 kJ 1 (C C) 1 347,0 347,0 kJ 1 (C O) 1 773,5 773,5 kJ 2 (O H) 2 462,3 924,6 kJ total 3697,1 kJ  − =  =  − =  =  = =  =  − =  = = reagentes produtos 3478,3 3697,1 218,8 kJ − − = −  Eq. termoquímica: 3 2 2 3 2 1CH CH OH O CH CH O H O H = 218,8 kJ / mol 2 Δ− − + → − = + − b) 1