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Química Geral 1 – 2013.1 – Segunda Chamada – 17/09/2013

01. Calcule a entropia de vaporização da água a 85°C.
Resposta:
Como a entropia é função de estado, este cálculo pode ser subdividido em 3 etapas:
Etapa 1 (aquecimento até 100 0C)
T
∆S = C ln  2  = (75,3 J K-1 mol-1) (ln 373K – ln 358K) = 3,09 J K-1 mol-1
T 
 1

Etapa 2 (mudança de fase à 100 0C)
∆Svap = 109 J K-1 mol-1
Etapa 3 (resfriamento até 85 0C)
T
∆S = C ln  2  = (33,6 J K-1 mol-1) (ln 358K – ln 373K) = -1,38 J K-1 mol-1
T 
 1

Com isso, ∆Svap total = ∆S1 + ∆S2 + ∆S3 = 110,71 J K-1 mol-1
02. Uma mistura de reação de 0,20 mol de N2 e 0,20 mol de H2 foi colocada em um reator de 25,0 L e aquecida.
No equilíbrio, 5,0% do gás nitrogênio reagiu. Qual é o valor da constante de equilíbrio Kc para a reação N2(g)
+ 3 H2(g) === 2 NH3(g) nessa temperatura?
Resposta:
A concentração inicial de N2 e H2 é:
0,20 mol/25,0 L = 0,0080 mol L-1
No equilíbrio, 5,0% do N2 reagiu, logo havia 95% de N2 sem reagir.
[N2] = (95/100) × 0,0080 mol L-1 = 0,0076 mol L-1 de N2 não reagiram
Se 5,0 % reagiu, então quanto foi formado de NH3: mol de NH3 formados = (5/100) × 0,200 mol N2 × (2 mol NH3/1 mol N2) = 0,020 mol NH3
[NH3] formado = 0,020 mol/25,0 L = 8,0 x 10-4 mol L-1
A quantidade de H2 que reagiu: mol H2 = (5/100) × 0,200 mol N2 × (3 mol H2/1 mol N2) = 0,030 mol H2
Concentração de H2 presente no equilíbrio:
[H2] = (0,200 – 0,030) /25,0 = 0,0068 mol L-1
Kc = [NH3]2 / [N2] [H2]3 = (8,0 x 10-4)2 / (0,0076) (0,0068)3 = 2,7 x 102
Kc = 2,7 x 102

03. Uma amostra de 1,59 g de NaHCO3 foi dissolvida em água para formar 200,0 mL de solução. Qual é o pH da solução? Resposta:

HCO3-(aq)

+

H2O(l) === H2CO3(aq)

OH-(aq)

+

9,46 x 10-2

0

0

-x

Início

+x

+x

x

x

Mudança
Equilíbrio

9,46 x 10-2 - x
=

= 2,3 x 1

[OH-] = 4,66 x 10-5 mol L-1 pOH = 4,33 pH = 9,67

04. Determine o pH desconhecido na seguinte célula:
Pt(s)|H2 (g, 1,0 bar)|H+(pH =