Prova quimica ufpe

Departamento de Química Fundamental

Universidade Federal de Pernambuco

QUÍMICA GERAL 1 – 1o semestre de 2009 1a PROVA 26/03/2009

1] Considere a reação de combustão de 1 mol de benzeno,C6H6(l), a 25 oC e 1 atm. (a) Calcule o trabalho realizado, contra a atmosfera, na expansão dos produtos gasosos desta reação. (b) Calcule a entalpia da reação. (c) Calcule a variação da energia interna,∆U, do sistema. Considerar os gases como ideais. (a) A reação de combustão do benzeno é: C6H6(l) +15/2 O2(g) → 6CO2(g) + 3H2O(g) Observe que a água está sendo considerada no estado gasoso. O trabalho deexpansão será realizado pelos gases que resultam da combustão, cujo número de mols é dado pela variação:
∆ n = n( produtos gasosos) − n( reagentes gasosos) = (6 + 3) mol − (15 / 2) mol = 1,5 mol

Otrabalho de expansão a pressão constante é :
w = − Pex ∆ V = − ∆ n( gás ) RT = − 1,5 mol × 8,314 J mol − 1K − 1 × 298K = − 3,7 kJ

(b) A entalpia de combustão do benzeno pode ser obtida a partirdas entalpias de formação dadas:
° ∆ Hr =

∑

n ∆ H °f ( produtos ) −

∑

n ∆ H °f (reagentes)

° ∆ H r =  3 × ∆ H °f ( H 2 O, g ) + 6 × ∆ H °f (CO2 , g ) −  1× ∆ H °f (C 6 H 6 , l ) + 152 × ∆ H °f (O2 , g ) = − 3.135,5 kJ mol − 1        

° Combustão de 1 mol de C6H6(l) – logo ∆ H r − 3.135,5 kJ

(c) Finalmente, a variação de energia interna pode ser obtida através de:∆H = ∆U + ∆ngásRT. Assim, ∆U = ∆H – ∆ngásRT = (–3.135,5 kJ) – (3,7 kJ) = – 3.139,2 kJ.

2] Calcule a entalpia-padrão de formação do PCl5(s) a partir da entalpia-padrão de formação do PCl3(l) que éigual a –319,7 kJ mol-1 e sabendo que, a entalpia-padrão da reação PCl3(l) + Cl2(g) → PCl5(s) é ∆Ho = –124kJ. As equações envolvidas neste problema são: (1) P(s) + 5/2Cl2(g) → PCl5(s) (2) P(s) +3/2Cl2(g) → PCl3(s) (3) PCl3(l) + Cl2(g) → PCl5(s),
∆ H f0 = ? ∆ H f0 = –319,7 kJ. mol-1

∆ H 0 = –124kJ. mol-1

Assim, observa-se que a equação (1) pode ser obtida através da soma das equações (2)...