Termoquímica

A termoquímica estuda a transferência de calor associada a reações químicas ou a mudanças no estado físico de uma substância. Os calorímetros são aparelhos capazes de medir o calor de uma reação química. Calor de reação é o nome dado a quantidade de calor liberado ou absorvido em uma reação química. Diante de uma reação química ou mudança de estado físico, podemos ter processos que fornecem ou liberam calor. Processo exotérmico: o calor é cedido pela reação (reagentes) para o ambiente. Assim, queimar um pedaço e carvão é um processo exotérmico

Processo endotérmico: os reagentes absorvem calor do ambiente.

A fotossíntese é uma reação endotérmica

6 CO2 + 6H2O + energia C6H 12O6 + 6 O2

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS SOBRE PILHAS

(VUNESP) A imersão de um fio de cobre num recipiente contendo solução aquosa de cloreto de mercúrio II provoca, depois de algum tempo, o aparecimento de gotículas de um líquido de brilho metálico no fundo do recipiente, e a solução que era inicialmente incolor adquire coloração azul. explique o que aconteceu do ponto de vista químico. Escreva a reação do processo, identificando os produtos formados.

Resposta:

A partir da fila de tensões eletrolíticas.

Assim, quando o íon metálico estiver na fila em uma posição à direita do metal (que foi introduzido no recipiente) a reação ocorrerá.

formou-se Hg metálico e íons Cu 2+ (aq), de cor azul.

HgCl2 + Cu Hg(l) + CuCl2 ou

Hg2+(aq) + Cu Hg(l) + Cu2+

(aq)

(Fuvest-SP) Deixando funcionar uma pilha formada por uma barra de chumbo imersa em uma solução de Pb(NO3)2 e uma barra de zinco imersa em uma solução de Zn(NO3)2 separadas por uma parede porosa, após algum tempo a barra de zinco vai se desgastando e a de chumbo ficando mais espessa, em consequência da deposição de átomos neutros no início do de chumbo do experimento, as duas barras apresentavam as mesmas dimensões e o espessamento da barra de chumbo. Qual o sentido do fluxo de elétrons no fio metálico.

Resposta:

O espessamento da barra de chumbo, implica em ganho de massa e portanto ganho de elétrons ,ou seja redução; portanto o desgaste da barra de zinco implica em perda de elétrons , ou seja , em oxidação.

Desgaste da barra de zinco:

Zn(s) Zn 2+ (aq) + 2e- (oxidação)

Espessamento da barra de chumbo:

Pb2+(aq) + 2e- Pb(s) (redução)

Os elétrons fluem do eletrodo de zinco para o de chumbo.

(UFU) São dadas as seguintes semi-reações com os respectivos potenciais de eletrodos:

Mg Mg+2 + 2e- E0 = +2,34 V

Ni Ni+2 + 2e- E0 = +0,25 V

Cu Cu+2 + 2e- E0 = - 0,35 V

Ag Ag++e- E0 = - 0,80 V Considere agora as seguintes reações:

1.)Mg + Ni ++ Mg++ + Ni

2.) Ni + Cu++ Ni++ + Cu

3.) 2 Ag+ + Mg Mg++ + 2Ag

4.) Ni++ + 2Ag Ni + 2Ag+

A análise das equações I, II, III e IV nos permite concluir que:

a. somente II e III são espontâneas.b. somente III e IV são espontâneas.c. somente I e II são espontâneas.d. Somente I,II e III são espontâneas.

Resposta: d

I. Mg + Ni ++ Mg++ + Ni

Mg Mg++ + 2e- E0= 2,34 V

Ni++ + 2e- Ni E0= - 0,25 Vddp = E0 redução maior _ E0 redução menor = 2,34 –0,25 = 2,09 V

II. Ni + Cu++ Ni++ + Cu

Ni Ni++ + 2e- E0 =+0,25V

Cu++ + 2e- Cu E0 =+0,35Vddp = E0 redução maior _ E0 redução menor = +0,25 +0,35 = +0,60

III. 2 Ag+ + Mg Mg++ + 2 Ag

Mg Mg++ + 2e- E0=2,34V

2Ag + 2e- Ag E0=0,80Vddp = E0 redução maior _ E0 redução menor = 2,34 + 0,80 = 3,14 V

IV. Ni++ + 2 Ag Ni + Ag+

Ni++ + 2e- Ni E0= - 0,25 V

Ag Ag + + e- E0= - 0,80 Vddp = E0 redução maior _ E0 redução menor = - 0,25 + - 0,80 = -1,05V

( não espontânea)

5.(Cesgranrio)-A reação espontânea que ocorre numa célula eletroquímica, nas condições – padrão é:

CuSO4 (aq) + Fe(s) FeSO4 (aq) +Cu (s)

esta reação indica que:

o eletrodo Fe(s)/Fe+2(aq) é o cátodo da célula. O eletrodo Cu2+

(aq)/Cu(s) é o ânodo da célula. O metal ferro é oxidado.O CuSO4 é o agente redutor. O metal cobre é reduzido.

Cu2+ + Fe Fe2+ + Cu

Fe + 2e- Fe2+ oxidaçãoperda de massaperda de elétronsânodoagente redutor = metal ferro

Cu2+ Cu + 2e – reduçãoganho de massaganho de elétronscátodoagente oxidante=CuSO4