Termoquímica Flashcards
Qual é o nome dado para todos os tipos de energia associados às partículas do material? Como: energia cinética, energia elétrica, energia potencial…
Energia interna.
Os estados intermediários influenciam a variação de energia interna total do sistema?
Não, pois a energia interna é uma função de estado.
Qual a fórmula da entalpia?
H = U + PV
Qual é a grandeza que é uma definição matemática, dada pela equação:
H = U + PV
Entalpia.
Como calcular o calor envolvido nos processos, quando o volume é constante?
Q = VarU
VarU = Variação da Energia interna
Como calcular o calor envolvido nos processos, quando a pressão é constante?
Q = VarH
H = entalpia
É sabido que nos processos a pressão constante, a seguinte equação é válida: VarH = VarU + P.VarV, se a reação envolver gases e a temperatura for constante, qual outra equação é possível chegar envolvendo número de mols?
VArH = VarU + Varn . R . T
Explicação:
PV = n.R.T
H = U + PV
Substituí o “PV” por “n.R.T”
Para calcularmos a variação de entalpia, é possível usar a seguinte fórmula: VarH = VarU + Varn . R . T. Para que VarH > VarU é preciso que Varn __ 0.
a) =
b) <
c) >
c) >
Varn > 0.
Para calcularmos a variação de entalpia, é possível usar a seguinte fórmula: VarH = VarU + Varn . R . T. Para que VarH = VarU é preciso que Varn __ 0.
a) =
b) <
c) >
a) =
Varn = 0
Para calcularmos a variação de entalpia, é possível usar a seguinte fórmula: VarH = VarU + Varn . R . T. Para que VarH < VarU é preciso que Varn __ 0.
a) =
b) <
c) >
b) <
Varn < 0.
Quando Varn for positivo, dizemos que o gás sofreu uma _______________, pois o volume de gases aumentou.
Expansão.
Quando Varn for negativo, dizemos que o gás sofreu uma _______________, pois o volume de gases diminuiu.
Contração.
Em uma reação, quando o VarH é positivo, ou seja, VarH > 0, dizemos que a reação foi endotérmica ou exotérmica?
a) Endotérmica
b) Exotérmica
Endotérmica, ela resfria o meio.
Em uma reação, quando o VarH é negativa, ou seja, VarH < 0, dizemos que a reação foi endotérmica ou exotérmica?
a) Endotérmica
b) Exotérmica
Exotérmica, ela aquece o meio.
Como calcular a entalpia em função dos produtos e dos reagentes?
VarH = Hprodutos - Hreagentes
A Entalpia é ________________ proporcional à estabilidade do sistema.
inversamente.
Quanto maior a entalpia ___________ é a estabilidade do sistema.
menor.
Qual tipo de reação é útil para comparar estabilidade de compostos semelhantes?
Reação de Combustão.
Quanto mais calor liberado na sua combustão, ______________ a estabilidade do composto.
menor.
De maneira geral, uma reação ______________, ela transforma um sistema menos estável em um sistema mais estável.
exotérmica.
De maneira geral, uma reação ______________, ela transforma um sistema mais estável em um sistema menos estável.
endotérmica.
Um sistema instável precisa ____________ calor para sair de um estado menos estável para se tornar mais estável.
liberar
Um sistema instável precisa ____________ calor para sair de um estado mais estável para se tornar menos estável.
absorver
Qual lei permite fazer manipulações algébricas com o VarH? Como por exemplo:
- Somar duas reações e somar os VarH
- Manipular por alpha a reação e o VarH
- Se inverte a reação, inverte-se o sinal do VarH
Lei de Hess
Quais são os dois fatores que tornam possíveis fazer as manipulações com expressões de reações com as grandezas da termoquímica?
1- Grandezas extensivas
2- Funções de estado
Qual a fórmula da entalpia de reação?
Q = n . VarH/ CE
Q = calor liberado
n = numero de mols
VarH = Variação de entalpia
CE = coeficiente estéquiométrico
Dado a reação a seguir:
C (graf) + O2(g) -> CO2 (g)
VarH = -94,1 Kcal/mol
Qual a energia liberada na combustão de 480g de C (graf)?
Dados de massa molar:
C = 12
Q = n . VarH/CE
n = m/M
n = 480/ 12 = 40 mol
Q = 40 . (-94,1)/1 = -3764 Kcal
Dado a reação a seguir:
4C3H3N3O9(l) -> 6N2(g) + 12CO2(g) + O2(g) + 10H2O
VarH = -6173,6 kJ/mol
Qual a energia liberada na combustão de 900g de C3H3N3O9 ?
Dados de massa molar:
C = 12
O = 16
N = 14
H = 1
Q = n . VarH/CE
n = m/M
n = 900/ (3.12 + 2.1 + 3.14 + 9.16)
n= 900/225 = 4 mol
Q = 4 . (-6173,6)/4 = - 6173,6 kJ/mol
Para que as substâncias de entalpia nula são usadas?
Como referencial de entalpia nula. H = 0
Quais são as condições para que uma substância seja caracterizada como uma substância de entalpia nula?
- Substância simples
- No estado padrão (condições ambientes)
- Na variedade alotrópica mais estável
- A 25ºC e 1atm (CA)
O H2 (g) é uma substancia de entalpia nula?
Sim, pois é uma substância simples, o estado padrão é gasoso e é o alótropo mais estável.
O Na (l) é uma substancia de entalpia nula?
Não, pois apesar de ser uma substância simples, o estado padrão não é líquido e sim sólido.
O H2O (l) é uma substancia de entalpia nula?
Não, pois não é uma substância simples.
O O3 (g) é uma substancia de entalpia nula?
Não, pois apesar de ser uma substância simples e estar no estado padrão gasoso, não é o alótropo mais estável, o alótropo de oxigênio mais estável é o O2.
O C (diam) é uma substancia de entalpia nula?
Não, pois apesar de ser uma substância simples e estar no estado padrão solido, não é o alótropo mais estável, o alótropo de carbono mais estável é o grafite.
O Au (s) é uma substancia de entalpia nula?
Sim, pois é uma substância simples, o estado padrão é sólido e é o alótropo mais estável.
Qual é o estado padrão do Hg (Mercúrio)?
Líquido
Qual é o estado padrão do N2 (Nitrogênio)?
Gasoso
Qual é o estado padrão do H2 (Hidrogênio)?
Gasoso
Qual é o estado padrão do O2 (Oxigênio)?
Gasoso
Qual é o estado padrão do Br2 (Bromo)?
Líquido
Qual é o estado padrão do F2 (Flúor)?
Gasoso
Qual é o estado padrão do Cl2 (Cloro)?
Gasoso
Qual é o estado padrão dos gases nobres?
Gasoso
Qual é a variedade alotrópica mais estável do C (Carbono)?
Carbono grafite
Qual é a variedade alotrópica mais estável do O (Oxigênio)?
Oxigênio O2.
Qual é a variedade alotrópica mais estável do S (Enxofre)?
Enxofre Rômbico
Qual é a variedade alotrópica mais estável do P (Fósforo)?
Fósforo preto
Sabendo quel a variedade alotrópica mais estável do Fósforo é o fósforo preto, podemos dizer que ele possui entalpia nula?
Não, o fósforo branco é a substância de entalpia nula (é uma exceção).
Em uma reação de formação do CaSO4, pode ser usado os seguintes reagentes:
Ca(OH)2 + H2SO4 ->
Não, pois a reação tem que partir de substancias com entalpia nula.
Qual é o tipo de calor envolvido na reação de formação de 1 mol daquela substância a partir de substâncias de entalpia nula?
Calor de formação.
O calor de formação corresponde à própria entalpia do _____________.
VarHf = Hproduto = Hsubstância
VarHf = Entalpia de formação
Como escrever a reação de formação de uma substância?
- Selecionar as substâncias de entalpia nula
- Balancear a equação
Escreva a reação de formação para a seguinte substância:
HNO3
1/2 H2(g) + 1/2N2(g) + 3/2O2(g) -> HNO3
Escreva a reação de formação para a seguinte substância:
CaSO4
Ca(s) + S (rômb) + 2O2 -> CaSO4
Escreva a reação de formação para a seguinte substância:
HClO4
1/2H2(g) + 1/2Cl2 (g) + 2O2(g) -> HClO4
Escreva a reação de formação para a seguinte substância:
C8H10N4O2
8C(graf) + 5H2(g) + 2N2(g) + O2(g) -> C8H10N4O2
Qual é o tipo de calor relacionado com a energia liberada na reação de combustão da substância?
Calor de combustão
Qual tipo de reação leva todos os elementos presentes na substância a formar compostos com o Oxigênio com o maior nox possível?
Reação de combustão
Em uma reação de combustão, qual é o produto formado quando temos o C (carbono) como reagente?
C -> CO2 (g)
Em uma reação de combustão, qual é o produto formado quando temos o H (Hidrogênio) como reagente?
H -> H2O (l) ou (g)
Em uma reação de combustão, qual é o produto formado quando temos o N (nitrogênio) como reagente?
N -> N2 (g)
Em uma reação de combustão, qual é o produto formado quando temos o S (Enxofre) como reagente?
S -> SO2 (g)
Como fica a reação de combustão com os reagentes a seguir:
C3H8(g) + O2(g)
C3H8(g) + 5O2(g) -> 3CO2 + 4H2O
Como fica a reação de combustão com os reagentes a seguir:
C2H6(g) + O2(g)
C2H6(g) + 7/2O2(g) -> 2CO2 + 3H2O
Calcule o calor de combustão do etanol (C3H6)
Dados de entalpia de formação:
C3H8 = -278 kJ/mol
CO2 = -394 kJ/mol
H2O = -286 kJ/mol
Reação:
C3H8(g) + 3O2(g) -> 2CO2 + 3H2O
VarH = Hprodutos - Hreagentes
VarH = [2.Hco2 + 3.Hh2o] - [1.Hetanol + 3.Ho2]
VarH = [2.(-394) + 3.(-286)] - [1.(-278) + 0]
VarH = 1368 kJ/mol
Como fica a reação de combustão com os reagentes a seguir:
C8H10N4O2(g) + O2(g)
C8H10N4O2(g) + 19/2O2(g) -> 8CO2(g) + 5H2O(l) + 2N2(g)
Qual grandeza está relacionado com a quantidade de energia liberada por massa?
Poder calorífico
Qual é a fórmula do poder calorífico?
PC = VarH/M
M = massa molar
Qual é o poder calorífico do etanol (C3H6O), sabendo que o calor de combustão é de -1368 kJ/mol ?
Massas molares:
C = 12
H = 1
O = 16
PC = VarH/M
M = [3.12 + 6.1 + 1.16]
M = 46 g/mol
PC = -1368/46 = 29,74 Kj/g
Qual é a fórmula que relaciona Calor, massa e poder calorífico?
Q = m . PC
Qual a massa de C8H18 para liberar 20000 Kj?
Dados:
Poder calorífico: 48 Kj/g
Q = m . PC
20000 = m . 48
m = 417 g
Em uma dissolução, o fluxo de energia é endotérmico ou exotérmico na etapa de quebra das interações no composto original?
Endotérmico.
Na primeira etapa de uma dissolução, etapa de quebra das interações no composto original, como é conhecida como qual tipo de energia?
a) Solvatação
b) Reticular
b) Reticular
Em uma dissolução, o fluxo de energia é endotérmico ou exotérmico na etapa formação de novas interações soluto-solvente?
Exotérmico.
Na segunda etapa de uma dissolução, etapa de quebra das interações no composto original, como é conhecida como qual tipo de energia?
a) Solvatação
b) Reticular
a) Solvatação
Qual outro nome dado para a Solvatação?
Hidratação
Em um processo de dissolução de NaCl em água, como fica a reação global?
NaCl(s) -> Na+(g) + Cl-(g)
Na+ (g) -> Na+(aq)
Cl-(g) -> Cl-(aq)
————————————————-
NaCl(s) -> Na+(aq) + Cl-(aq)
Qual é a entalpia de dissolução do NaCl(s), dado os seguintes valores de entalpia:
- Entalpia Reticular:
NaCl -> Na+(g) + Cl-(g) VarH = +766
- Entalpia de Solvatação
- Na+ (g) -> Na+(aq) VarH = -396
- Cl-(g) -> Cl-(aq) VarH = -376
A reação geral é:
NaCl(s) -> Na+(g) + Cl-(g) VarH = +766
Na+ (g) -> Na+(aq) VarH = -396
Cl-(g) -> Cl-(aq) VarH = -376
————————————————-
NaCl(s) -> Na+(aq) + Cl-(aq)
Logo, como na reação, foram somados os produtos com reagentes, basta somar as entalpias.
VarH = [766 - 396 - 376]
VarH = -6 Kj/mol
A entalpia de dissolução é endotérmica ou exotérmica?
Pode ser os dois.
Como definir se a entalpia de dissolução é endotérmica ou exotérmica?
- Se a entalpia for negativa: exotérmica
- Se a entalpia for positiva: endotérmica
O aumento de temperatura favorece as reações no sentido ______________.
a) exotérmico
b) endotérmico
b) endotérmico
Na dissolução endotérmica, a solubilidade ____________ com a temperatura.
a) aumenta
b) diminui
a) aumenta
Na dissolução exotérmica, a solubilidade ____________ com a temperatura.
a) aumenta
b) diminui
b) diminui
Qual é o nome dado para a energia necessária para quebrar 1 mol de ligações químicas a 25ºC e 1 atm no estado gasoso?
Energia de ligação.
Em relação à energia de ligação, quando temos uma quebra de ligação a energia é ______________.
a) exotérmica
b) endotérmica
b) endotérmica
Em relação à energia de ligação, quando temos uma formação de ligação a energia é ______________.
a) exotérmica
b) endotérmica
a) exotérmica
Classifique como endotérmica ou exotérmica a reação a seguir:
H2 (g) -> 2H(g)
Endotérmica, pois ocorreu a quebra de uma ligação de hidrogênio.
Dado que a energia de ligação de uma ligação H–H é de 436 KJ/mol, o valor assumido será positivo ou negativo para a reação a seguir:
H2 (g) -> 2H(g)
Positivo, pois envolve uma quebra de ligação.
Qual é a fórmula do Calor sensível na termoquímica?
Q = n . c . VarT
n = numero de mols
Qual é a fórmula do Calor latente na termoquímica?
Q = m . L
Os metais possuem ____________ calor específico molar.
a) alto
b) baixo
b) baixo, pois são excelentes condutores
Forças intermoleculares ____________ o calor específico.
a) diminuem
b) aumentam
b) aumentam,
Quanto maior a massa, __________ o calor específico.
a) maior
b) menor
a) maior
O que a Regra de Dulong-Petit diz?
Em geral, o calor específico dos metais é de 24,9 J/mol.K
O calor específico de líquidos é __________ alto do que nos sólios e nos gases.
a) menos
b) mais
b) mais
Qual Lei está diz que a matéria e a energia tendem a se distribuir?
2º Lei da Termodinâmica
Na termoquímica, que diz que a entropia do universo tende sempre a aumentar?
O corolário.
O que a entropia mede?
O grau de desordem.
Qual a fórmula para calcular a entropia do universo?
VarSuniv = VarSsist + VarSviz
Qual é a fórmula da Equação de Clausius?
VarSviz = -VarH/T
Qual energia está relacionado com o máximo trabalho útil que se pode extrair de um sistema?
Energia Livre de Gibbs
Qual é a fórmula da energia livre de Gibbs?
VarG = VarH - T.VarS
Na combustão da Glicose, a entropia aumentou ou diminuiu?
C6H12O6(s) + 6O2(g) -> 6 CO2(g) + 6H2O(l)
Aumentou, pois antes tínhamos partículas sólidas e gasosas, agora temos líquidas e gasosas, logo a desordem das partículas aumentaram.
Na reação a seguir, a entropia aumentou ou diminuiu?
H2(g) + 1/2O2(g) -> H2O
Diminuiu, pois antes tínhamos 1,5 mol de gás e agora temos 1 mol de gás.
Quando a energia livre de gibbs é maior que zero, ou seja, positiva, dizemos que a desordem foi __________.
não espontânea.
Quando a energia livre de gibbs é menor que zero, ou seja, negativa, dizemos que a desordem foi __________.
espontânea
Quando a energia livre de gibbs é igual a zero, ou seja, nula, dizemos que a desordem está em __________.
equilíbrio
Como determinar a faixa de temperatura para uma reação que é espontânea?
- Calculando a VarH
- Calculando a VarS
- Substituir VarG
- VarG < 0.
Em relação à analise de sinal do VarG, qual é a relação entre a variação de entropia e entalpia para que a reação seja sempre espontânea?
VarH < 0
VarS > 0
Em relação à analise de sinal do VarG, qual é a relação entre a variação de entropia e entalpia para que a reação seja sempre espontânea para temperaturas baixas?
VarH < 0
VarS < 0
Em relação à analise de sinal do VarG, qual é a relação entre a variação de entropia e entalpia para que a reação seja sempre espontânea para temperaturas altas?
VarH > 0
VarS > 0
Em relação à analise de sinal do VarG, qual é a relação entre a variação de entropia e entalpia para que a reação nunca seja espontânea?
VarH > 0
VarS < 0
Em relação à energia livre de Gibbs, qual é um bom exemplo de reação sempre espontânea?
Explosão
Em relação à energia livre de Gibbs, qual é um bom exemplo de reação espontânea para altas temperaturas?
Reação com liberação de gases
Em relação à energia livre de Gibbs, qual é um bom exemplo de reação espontânea para baixas temperaturas?
Reação com Dissoluções de gás
Em relação à energia livre de Gibbs, qual é um bom exemplo de reação que nunca é espontânea?
Sintetização de proteínas
Em resumo, quais são os dois fatores que contribuem para que a reação seja espontânea?
VarH < 0 - Liberação de calor
VarS > 0 - Aumento de entropia
