Questõesde ENEM sobre Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

Grande parte da atual frota brasileira de veículos de passeio tem tecnologia capaz de identificar e processar tanto o etanol quanto a gasolina. Quando queimados, no interior do motor, esses combustíveis são transformados Progresso da reação Progresso da reação Progresso da reação em produtos gasosos, num processo com variação de entalpia menor que zero (∆H < 0). Esse processo necessita de uma energia de ativação, a qual é fornecida por uma centelha elétrica.

O gráfico que esboça a variação da energia potencial no progresso da reação é representado por: 

Glicólise é um processo que ocorre nas células, convertendo glicose em piruvato. Durante a prática de exercícios físicos que demandam grande quantidade de esforço, a glicose é completamente oxidada na presença de O2. Entretanto, em alguns casos, as células musculares podem sofrer um déficit de O2 e a glicose ser convertida em duas moléculas de ácido lático. As equações termoquímicas para a combustão da glicose e do ácido lático são, respectivamente, mostradas a seguir:

C6H12O6 (s) + 6 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 6 H2O (l) ∆cH = −2 800 kJ

CH3CH(OH)COOH (s) + 3 O2 (g) → 3 CO2 (g) + 3 H2O (l) ∆cH = −1 344 kJ

O processo anaeróbico é menos vantajoso energeticamente porque

Por meio de reações químicas que envolvem carboidratos, lipídeos e proteínas, nossas células obtêm energia e produzem gás carbônico e água. A oxidação da glicose no organismo humano libera energia, conforme ilustra a equação química, sendo que aproximadamente 40% dela é disponibilizada para atividade muscular.

C6H12O6( s ) + 6 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 6 H2O (I) ΔcH= -2 800 kJ

Considere as massas molares (em g mol-1): H = 1; C=12; O = 16.

LIMA, L. M.; FRAGA, C.A. M.; BARREIRO, E. J. Química na saúde. São Paulo: Sociedade Brasileira de Química, 2010 (adaptado).

Na oxidação de 1,0 grama de glicose, a energia obtida para atividade muscular, em quilojoule, é mais próxima de

O carro flex é uma realidade no Brasil. Estes veículos estão equipados com motor que tem a capacidade de funcionar com mais de um tipo de combustível. No entanto, as pessoas que têm esse tipo de veículo, na hora do abastecimento, têm sempre a dúvida: álcool ou gasolina? Para avaliar o consumo desses combustíveis, realizou-se um percurso com um veículo flex, consumindo 40 litros de gasolina e no percurso de volta utilizou-se etanol. Foi considerado o mesmo consumo de energia tanto no percurso de ida quanto no de volta.

O quadro resume alguns dados aproximados sobre esses combustíveis.

O volume de etanol combustível, em litro, consumido no percurso de volta é mais próximo de

A usina termelétrica a carvão é um dos tipos de unidades geradoras de energia elétrica no Brasil. Essas usinas transformam a energia contida no combustível (carvão mineral) em energia elétrica.

Em que sequência ocorrem os processos para realizar essa transformação?

Observe atentamente a charge.

Além do risco de acidentes, como o referenciado na charge, o principal problema enfrentado pelos países que dominam a tecnologia associada às usinas termonucleares é

A obtenção de energia por meio da fissão nuclear do 235U é muito superior quando comparada à combustão da gasolina. O calor liberado na fissão do 235U é 8 x 1010 J/g e na combustão da gasolina é 5 x 104 J/g.

A massa de gasolina necessária para obter a mesma energia na fissão de 1 kg de 235U é da ordem de

Para comparar a eficiência de diferentes combustíveis, costuma-se determinar a quantidade de calor liberada na combustão por mol ou grama de combustível. O quadro mostra o valor de energia liberada na combustão completa de alguns combustíveis.

As massas molares dos elementos H, C e O são iguais a 1 g/mol, 12 g/mol e 16 g/mol, respectivamente.

ATKINS, P Princípios de química. Porto Alegre: Bookman, 2007 (adaptado).

Qual combustível apresenta maior liberação de energia por grama?

Atualmente, soldados em campo, seja em treinamento ou em combate, podem aquecer suas refeições, prontas e embaladas em bolsas plásticas, utilizando aquecedores químicos, sem precisar fazer fogo. Dentro dessas bolsas existe magnésio metálico em pó e, quando o soldado quer aquecer a comida, ele coloca água dentro da bolsa, promovendo a reação descrita pela equação química:

Mg (s) + 2 H2O (I) → Mg(OH)2 (s) + H2 (g) + 350 kJ

O aquecimento dentro da bolsa ocorre por causa da

O ferro é encontrado na natureza na forma de seus minérios, tais como a hematita (α-Fe2 O3), a magnetita (Fe3O4) e a wustita (FeO). Na siderurgia, o ferro-gusa é obtido pela fusão de minérios de ferro em altos fornos em condições adequadas. Uma das etapas nesse processo é a formação de monóxido de carbono. O CO (gasoso) é utilizado para reduzir o FeO (sólido), conforme a equação química:

                            FeO (s) + CO (g) → Fe (s) + CO2(g)

Considere as seguintes equações termoquímicas:

Fe2O3 (s) + 3 CO (g) → 2 Fe (s) + 3 CO2 (g)         Δ_rH = -25 kJ/mol de Fe2O3

3 FeO (s) + CO2 (g) → Fe3O4 (s) + CO (g)            Δ_rH = -36 kJ/mol de CO2

2 Fe3O4 (s) + CO2 (g) → 3 Fe2O3 (s) + CO (g)      Δ_rH = +47 kJ/mol de CO2 

O valor mais próximo de Δ_rH , em kJ/mol de FeO, para a reação indicada do FeO (sólido) com o CO (gasoso) é

O benzeno, um importante solvente para a indústria química, é obtido industrialmente pela destilação do petróleo. Contudo, também pode ser sintetizado pela trimerização do acetileno catalisada por ferro metálico sob altas temperaturas, conforme a equação química:

3 C2H2 (g) → C6H6 (l)

A energia envolvida nesse processo pode ser calculada indiretamente pela variação de entalpia das reações de combustão das substâncias participantes, nas mesmas condições experimentais:

I. C2H2 (g) + 5/2 O2 (g) → 2 CO2 (g) + H2O (l) ΔHc° = -310 kcal/mol

II. C6H6 (l) + 15/2 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 3 H2O (l) ΔHc° = -780 kcal/mol