01 - Calcule a entalpia da reação:

H2(g) + Cl2(g) → 2 HCl(g)

Dados: Energias de ligação: H─H = 436 kJ/mol; Cl─Cl = 243 kJ/mol; H─Cl = 431 kJ/mol.

02 - São dadas as seguintes variações de entalpia de combustão.

C(s) + O2(g) → CO2(g) Δ H = -392,0 kJ

H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l) Δ H = -284,4 kJ

CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l) Δ H = -212,0 kJ

Calcule a energia envolvida na formação de 1 mol de metano, considerando a seguinte equação:

C(s) + 2 H2(g) → CH4(g) Δ H = ??

03 - Quem acampa geralmente dispõe de aquecedores químicos que permitem esquentar a comida sem o uso de fogo. Esses aquecedores contêm magnésio em uma bolsa e, ao misturá-lo com água, ocorre a reação:

Mg(s) + 2 H2O(l) → Mg(OH)2(s) + H2(g) ΔH = -353 kJ/mol de Mg(s)

Calcule a massa de magnésio necessária para que sejam liberados 1 000 kJ de energia. Dado: massa molar do Mg 24 g/mol.

04 - “É a energia absorvida ou liberada numa reação quando reagentes e produtos são comparados sob mesma pressão.” É a definição de:

a) Energia de ativação c) Lei de Hess

b) Entalpia d) Energia Limiar

Question

01 - Calcule a entalpia da reação:

H2(g) + Cl2(g)  → 2 HCl(g)

Dados: Energias de ligação: H─H  = 436 kJ/mol; Cl─Cl =  243 kJ/mol; H─Cl  = 431 kJ/mol.

02 -  São dadas as seguintes variações de entalpia de combustão.

C(s) + O2(g) → CO2(g)                           Δ H =  -392,0 kJ

H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l)                    Δ H = -284,4 kJ

CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l)      Δ H = -212,0 kJ

Calcule a energia envolvida na formação de 1 mol de metano, considerando a seguinte equação:

C(s) + 2 H2(g) →  CH4(g)  Δ H = ??

03 - Quem acampa geralmente dispõe de aquecedores químicos que permitem esquentar a comida sem o uso de fogo. Esses aquecedores contêm magnésio em uma bolsa e, ao misturá-lo com água, ocorre a reação:

Mg(s) + 2 H2O(l) →  Mg(OH)2(s) + H2(g)    ΔH = -353  kJ/mol de Mg(s)

Calcule a massa de magnésio necessária para que sejam liberados 1 000 kJ de energia. Dado: massa molar do Mg  24 g/mol.

04 - “É a energia absorvida ou liberada numa reação quando reagentes e produtos são comparados sob mesma pressão.” É a definição de:

a) Energia de ativação                 c) Lei de Hess

b) Entalpia                                    d) Energia Limiar

Accepted Answer

Vamos resolver cada questão uma por uma.

### Questão 01
Para calcular a entalpia da reação usando as energias de ligação, utilizamos a seguinte fórmula:

$$
\Delta H = \sum \text{Energias das ligações quebradas} - \sum \text{Energias das ligações formadas}
$$

Para a reação $ \text{H}_2(g) + \text{Cl}_2(g) \rightarrow 2 \text{HCl}(g) $:

- Ligações quebradas: 1 ligação $ \text{H-H} $ e 1 ligação $ \text{Cl-Cl} $
- Ligações formadas: 2 ligações $ \text{H-Cl} $

Substituindo os valores fornecidos:

$$
\Delta H = [\text{E}_{\text{H-H}} + \text{E}_{\text{Cl-Cl}}] - [2 \times \text{E}_{\text{H-Cl}}]
$$

$$
\Delta H = [436 + 243] - [2 \times 431]
$$

$$
\Delta H = 679 - 862
$$

$$
\Delta H = -183 \text{ kJ/mol}
$$

### Questão 02
Vamos usar a Lei de Hess para calcular a energia envolvida na formação de 1 mol de metano. A equação dada é:

$$
\text{C}(s) + 2 \text{H}_2(g) \rightarrow \text{CH}_4(g) \quad \Delta H = ?
$$

Utilizando as variações de entalpia de combustão fornecidas:

1. $ \text{C}(s) + \text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) \quad \Delta H = -392,0 \text{ kJ} $
2. $ \text{H}_2(g) + \frac{1}{2} \text{O}_2(g) \rightarrow \text{H}_2\text{O}(l) \quad \Delta H = -284,4 \text{ kJ} $
3. $ \text{CH}_4(g) + 2 \text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) + 2 \text{H}_2\text{O}(l) \quad \Delta H = -212,0 \text{ kJ} $

A formação de metano pode ser representada pela soma das equações inversas das combustões de $ \text{CO}_2 $ e $ \text{H}_2\text{O} $, e a combustão de $ \text{CH}_4 $:

$$
\text{C}(s) + 2 \text{H}_2(g) \rightarrow \text{CH}_4(g)
$$

Invertendo as equações de combustão de $ \text{CO}_2 $ e $ \text{H}_2\text{O} $:

$$
\text{CO}_2(g) \rightarrow \text{C}(s) + \text{O}_2(g) \quad \Delta H = +392,0 \text{ kJ}
$$

$$
2 \text{H}_2\text{O}(l) \rightarrow 2 \text{H}_2(g) + \text{O}_2(g) \quad \Delta H = +2 \times 284,4 \text{ kJ} = +568,8 \text{ kJ}
$$

Somando essas equações com a combustão do metano:

$$
\text{CH}_4(g) + 2 \text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) + 2 \text{H}_2\text{O}(l) \quad \Delta H = -212,0 \text{ kJ}
$$

$$
\text{CO}_2(g) + 2 \text{H}_2\text{O}(l) \rightarrow \text{C}(s) + 2 \text{H}_2(g) + 2 \text{O}_2(g) \quad \Delta H = 392,0 + 568,8 \text{ kJ}
$$

$$
\text{CH}_4(g) + 2 \text{O}_2(g) \rightarrow \text{C}(s) + 2 \text{H}_2(g) + 2 \text{O}_2(g) \quad \Delta H = -212,0 + 960,8 \text{ kJ}
$$

$$
\text{C}(s) + 2 \text{H}_2(g) \rightarrow \text{CH}_4(g) \quad \Delta H = -748,8 \text{ kJ}
$$

### Questão 03
Para calcular a massa de magnésio necessária para liberar 1 000 kJ de energia, usamos a relação estequiométrica da reação dada:

$$
\text{Mg}(s) + 2 \text{H}_2\text{O}(l) \rightarrow \text{Mg}(\text{OH})_2(s) + \text{H}_2(g) \quad \Delta H = -353 \text{ kJ/mol de Mg}
$$

A quantidade de energia liberada por mol de magnésio é 353 kJ. Para liberar 1 000 kJ, precisamos de:

$$
n = \frac{1000 \text{ kJ}}{353 \text{ kJ/mol}} \approx 2,83 \text{ mol}
$$

A massa de magnésio necessária é:

$$
m = n \times M_{\text{Mg}} = 2,83 \text{ mol} \times 24 \text{ g/mol} \approx 67,92 \text{ g}
$$

### Questão 04
**Resposta: B**

A definição dada é de **entalpia**. Entalpia é a energia absorvida ou liberada numa reação quando reagentes e produtos são comparados sob a mesma pressão.