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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE
Departamento de Físico-Química
Físico-Química VII – Prof. Raphael Cruz
3a Lista de Exercícios

TERMOQUÍMICA

Lista Resolvida e Comentada
Exercício 1.
A reação de combustão do metano é a seguinte:
CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g), cujo calor pode ser calculado a partir dos calores de formação das substâncias participantes da reação, mediante a relação:
∆H o = (∆H o ,298 )dióx + 2(∆H o ,298 )vapor - (∆H o ,298 )metano
298
f f f onde não figura o calor padrão de formação do oxigênio por ser identicamente nulo.
Com os valores fornecidos:
∆H o = -393 + 2x(-242) - (-74,8) = -802 kJ/mol.
298
Esta é a quantidade de calor liberada na combustão de 1 mol de metano, a 25 oC e 1 bar. É o calor padrão de combustão do metano.
Como a 1 m3 do gás, medido em CNTP (0 oC e 1,01 bar), corresponde o seguinte número de moles: n = pV/RT = 1x1,01x105/8,31x273 = 44,5 moles, a combustão desta quantidade de metano liberará o seguinte calor:
∆H = n∆H o = 44,5x(-802) = -35,7x103 kJ.
298
Observação:
Se cada participante da reação estivesse, individualmente, submetido à pressão de 1 bar, da combustão do metano resultaria água líquida e não vapor d'água. Por via de consequência, o calor de combustão seria diferente do valor encontrado, pois dever-se-ia usar no cálculo do calor da reação o calor padrão de formação da água líquida (-286 kJ/mol). Com a reação resultando em água líquida, obter-se-ia o seguinte resultado para o calor de combustão do metano: -890 kJ/mol. Qual, então, é o significado do calor que resulta da diferença entre -802 kJ/mol e -890 kJ/mol?
Exercício 2.
As reações de que se fornecem os calores padrões são as seguintes:
I) C2H4(g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(g),
II) C2H6(g) + (7/2)O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(g),
III) C4H10(g) + (13/2)O2(g) = 4CO2(g) + 5H2O(g),
IV) C2H4(g) + H2(g) = C2H6(g).
V) C4H10(g) = 2C2H4(g) + H2(g), a partir dos calores das reações anteriores. Ora, como a equação química da reação V pode