Lista de exercícios Físico-Química

Lista de Exerc´ıcios - Problemas
Princ´ıpios de F´ısico-Qu´ımica
1. Calcule a varia¸c˜ao de entropia que ocorre no aquecimento de um mol de ´agua de -50 o C a 500 o C sob press˜ao atmosf´erica constante.
Dados:
• entalpia de fus˜ao do gelo a 0 o C = 6004 J/mol;
• entalpia de vaporiza¸c˜ao da ´agua a 100 o C = 40660 J/mol;
• capacidade t´ermica molar do gelo (Cp ) = 35,56 J/mol.K;
• capacidade t´ermica molar da ´agua l´ıquida (Cp ) = 75,31 J/mol.K;
• capacidade t´ermica molar do vapor de ´agua (Cp ) = 30,20+0,00992.T J/mol.K;

2. (a) Na temperatura de transi¸c˜ao , 95o C, o calor de transi¸c˜ao do enxˆofre rˆombico para monocl´ınico ´e 0,09kcal/mol. Calcule a entropia de transi¸c˜ao .
(b) No ponto de fus˜ao, 119o C, o calor de fus˜ao do enxˆofre monocl´ınico ´e
0,293 kcal/mol. Calcule a entropia de fus˜ao.
(c) Com base nos dados obtidos em (a) e (b) calcule a entropia total da transforma¸c˜ao :
Srombico,s −→ Smonoclinico,l
(d) Os valores obtidos em (a), (b) e (c) s˜ao para um mol de enxˆofre, isto ´e, para 32g; entretanto, na forma cristalina ou l´ıquida, a mol´ecula se apresenta na forma S8 . Converta os valores nas partes (a), (b) e (c) levando em conta que ´e S8 . Esses valores s˜ao mais representativos da ordem de grandeza usual das entropias de fus˜ao e transi¸c˜ao .

3. Verificar qual dos dois ´oxidos, CuO ou Cu2 O tem maior tendˆencia a se formar

1

Substˆancia
O2 (g)
Cu(s)
CuO(s)
Cu2 O(s)

∆H
∆S
(kcal/mol) (cal/mol.K)
0
49,003
0
7,970
-37
10,400
-39.84
24,100

As rea¸c˜oes de oxida¸c˜ao s˜ao:
(a) 2Cu(s) + O2 (g) → 2CuO(s)
(b) 4Cu(s) + O2 (g) → 2Cu2 O(s)
Calcule o valor de ∆G para a rea¸c˜ao (p = 1atm) e comente o resultado.

4. Para cada uma das seguintes rea¸c˜oes a 25o C, calcular:
a) ∆H o
b) ∆S o
c) ∆Go
d) Que forma de ´oxido ´e mais est´avel numa atmosfera de oxigˆenio nessa temperatura ? Explicar.
F e + 1/2O2 → F eO
4F eO + 1/2O2 → 2F e2 O3
3F eO + 1/2O2 → F e3 O4
Dados:
Substˆancia
Fe
F eO
F e3 O4
F e2 O3

o
∆H298
kcal/mol
0,00
-63,7
-267,00
-196,5