Cálculo de ΔH em Reações Químicas: Prova para 2º Ano

Tema: calculo de delta h
Etapa/Série: 2º ano
Disciplina: Química
Questões: 2

Prova de Química – 2º Ano

Tema: Cálculo de ΔH (Variação de Entalpia)

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Esta prova contém duas questões dissertativas sobre o cálculo de ΔH, abordando conceitos básicos e aplicações práticas. Leia atentamente cada questão e responda de forma clara e concisa.

Questões

1. Questão 1:

   A reação de combustão do metano (CH₄) em oxigênio (O₂) é uma das mais utilizadas para a geração de calor. A equação balanceada para essa reação é a seguinte:

   CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(l)

   A variação de entalpia (ΔH) para esta reação é de -890 kJ/mol. Analise essa informação e explique:

   a) O que significa o valor de ΔH ser negativo neste contexto?

   b) Calcule a quantidade de calor liberado (ΔH) quando 5 moles de metano são queimados. Mostre seu raciocínio.

2. Questão 2:

   Considere a reação de formação do ácido sulfúrico (H₂SO₄) a partir de seus elementos:

   S(s) + O₂(g) + H₂(g) → H₂SO₄(l)

   Suponha que a variação de entalpia padrão de formação (ΔH°f) do ácido sulfúrico é de -814 kJ/mol. Responda:

   a) O que representa a variação de entalpia padrão de formação?

   b) Utilizando a variação de entalpia fornecida, calcule o calor envolvido (ΔH) na formação de 3 moles de H₂SO₄. Explique seu raciocínio.

Gabarito

Questão 1:

a) O valor de ΔH ser negativo indica que a reação é exotérmica, ou seja, ocorre liberação de calor para o meio ambiente. Isso significa que, ao ocorrer a combustão do metano, uma quantidade significativa de energia é liberada.

b) Para calcular a quantidade de calor liberado na combustão de 5 moles de metano, usamos a seguinte relação:

[ Delta H = -890 text{ kJ/mol} times 5 text{ mol} = -4450 text{ kJ} ]

Logo, a quantidade de calor liberada é de 4450 kJ.

Questão 2:

a) A variação de entalpia padrão de formação (ΔH°f) representa a quantidade de energia liberada ou absorvida quando 1 mol de um composto é formado a partir de seus elementos em suas formas mais estáveis sob condições padrão (1 atm e 25 °C). Neste caso, é uma medida de quão estável o H₂SO₄ é em comparação aos seus elementos constituintes.

b) Para calcular o calor envolvido na formação de 3 moles de H₂SO₄, aplicamos:

[ Delta H = -814 text{ kJ/mol} times 3 text{ mol} = -2442 text{ kJ} ]

Assim, 2442 kJ de calor é liberado na formação de 3 moles de ácido sulfúrico.

Este gabarito deve servir como uma ajuda na correção e compreensão dos conceitos de ΔH e suas aplicações práticas em reações químicas.