Diálise

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A Hemodiálise - sala de hemodiálise com seus respectivos aparelhos

quarta-feira, 13 de julho de 2016

Energia de Rompimento das Moléculas - Termoquímica




Energia de Rompimento Das Moléculas Energia da síntese de Novas moléculas

Saldo de Energia

É importante salientar que a mesma energia que é empregada na formação, é gasta no rompimento das ligações das moléculas.

Observe o rompimento da ligação entre os dois átomos de hidrogênio do gás hidrogênio.



A quebra das ligações entre os átomos que formam a água.

A quebra das ligações da molécula da água oxigenada.

A quebra das ligações do metano.

A quebra das ligações da molécula do etano.

A quebra das ligações da molécula do gás butano.
            
Exercícios
       
1) (adaptado) O ácido clorídrico (HCl) gasoso, reage com o gás oxigênio (O2) produzindo água H2O (g) e gás cloro (Cl2). Nesse caso envolve a energia de rompimento das ligações químicas e a energia de formação das novas ligações. 

Sabendo dos valores de energia das ligações correspondem a: 


A reação balanceada é a seguinte.


As energias das ligações são as seguintes.

1º Energia das quebras das ligações.






2º Energia da síntese das novas ligações. 






3º O saldo de energia.

O saldo da energia empregada é a energia da síntese das ligações menos a energia da quebra das ligações.

O saldo de energia = energia final – energia inicial.







O resultado da energia será positivo porque o sistema absorveu energia do meio ambiente, então a reação é endotérmica.














domingo, 12 de junho de 2016

Entalpia Padrão - Reações Termoquímicas


                    Entalpia Padrão

Definição 

A entalpia padrão pode ser definida como a entalpia conseguida na reação de uma substância encontrada em maior proporção, e que na sua forma ou estado físico natural é a mais estável, quando observada á pressão de 1 atmosfera e temperatura de 25ºC.

             Fatores Influentes Nas Reações                                       Termoquímicas  

Os fatores que influenciam na termoquímica são:

A Quantidade de Reagentes e Dos Produtos.
O Estado Físico Dos Reagentes e Produtos.
O Estado Alotrópico Das Substâncias.

O Fator Quantidade Dos Reagentes e Produtos

A quantidade dos reagentes e produtos dada em mols no mesmo estado físico, a variação da temperatura equivale a quantidade de mols ou da massa empregada.

Vejamos exemplo.


A reação de um mol de gás hidrogênio (H2) com ½ mol de gás oxigênio (O2) gera um mol de água (H2O) no estado vapor e uma variação da temperatura ΔH -242,9 kj.



A reação de 2 mols de gás hidrogênio (H2) com 1 mol de gás oxigênio (O2) gera 2 mols de água (H2O), no estado vapor e uma variação da temperatura ΔH -485,8 kj.


Outros exemplos 

1) Na reação de formação da água (H2O) no estado de vapor a partir do H2 (g) e O2(g) foi utilizado -2429 kj de energia. Pede-se para calcular o número de mols e a massa de cada reagente e produto envolvidos na reação.

Utilizando como modelo a reação:



O número de mols de gás hidrogênio (H2) será:



O número de mols de gás oxigênio (O2) será:



O número de mols de água formada será:


                        
Calculando a massa em gramas empregada na reação.

Calculando a massa do gás hidrogênio utilizada.

       
Calculando a massa de gás oxigênio utilizada.


Calculando a massa em gramas da água produzida.


O Estado Físico Dos Reagentes e Produtos Na Reação Altera a Variação da Entalpia  

Vejamos a formação da água a partir dos gases hidrogênio (H2) e oxigênio (O) nos três diferentes estados físicos, gasoso, líquido e sólido. 

Observem como varia os calores das reações.

A formação da água na forma de vapor e a variação da entalpia.



A formação da água na forma líquida e a variação da entalpia.



A formação da água na forma sólida e a variação da entalpia.




1) 100 g de água na forma gasosa se transforma em água no estado líquido, qual é a diferença de temperatura final envolvida na mudança de estado físico.







Influência do Estado Alotrópico   

O carbono grafite e o carbono diamante são alótropos um do outro.
                                                                                                 
 Modelo estrutural do carbono grafite.                                                                                                  
 Estrutura do carbono diamante.
                                           

Enxofre rômbico e enxofre monoclínico também são alotropos.



Enxofre rômbico (S) figura á esquerda. 

Enxofre monoclínico, (S) figura á direita.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     
 Energia produzida na reação do enxofre rômbico.
                                                                                                                                                 
 Energia produzida na reação do enxofre monoclínico.
                                                     
2) Conhecendo o valor da energia da reação do enxofre rômbico e do enxofre monoclínico, calcule a diferença da energia entre os dois tipos de enxofre.                                                                                                             
                                                                                                                                                               
3) Ao fazer reagir 100 g de enxofre rômbico comparou-se com a reação de 100 g de enxofre monoclínico. Qual é a diferença de energia em quilojaule (kj) entre as duas substâncias?                                                                                                                            

                                                                                                                                                   4) Observe as reações.  

 C2H5OH (l)   +   3 O2(g)  ------>  2 CO2 (g)    +   3 H2O (l)  ΔH  =  - 1,4  x   103 Kj/mol  

 CH4 (g)   +  2 O2(g)  ------>  CO2 (g)    +    2 H2O (l)  ΔH  =  -0,889  x   103 Kj/mol                                                                                                                                                                        
O gás metano (CH4) e o etanol (C2H5OH), ambos são utilizados como combustível para veículos automotores. A 25 ºC e 1 atmosfera de pressão a massa de metano necessária para gerar a mesma quantidade de calor liberada na queima de 1 mol de etanol, é de aproximadamente:

a) 25,19 g              b) 46 g               c) 86 g                d) 58 g              e) 18,5 g 

Cálculo da massa do etanol e do metano











5) Fuvest 2018 Questão 17 (adaptado)
Ao queimar 1 mol de etanol ocorre a liberação de energia térmica, energia essa, provinda do sol armazenada pela fotossíntese na produção de um mol desse álcool.

Observe o processo da fotossíntese.

6 CO2(g)       +       6 H2O(g)   →     C6H12O6(aq)      +    6 O2(g)

Observe o processo de produção de etanol.

 C6H12O6(aq)   →   2 C2H5OH(l)    +    2 CO2(g)   ΔH  =  -70 kj/mol 


Observe o processo de combustão do etanol.

C2H5OH(l)  +  3 O2(g)  →  2 CO2(g) + 3 H2O(g)  ΔH = -1235 kj/mol


Com base nessas informações, podemos afirmar que o valor de ΔH para a reação de fotossíntese é:

Resolução do problema.


a) -1305  kj/mol
b) +1305 kj/mol
c) +2400 kj/mol
d) -2540  kj/mol
e) +2540 kj/mol



6) (Enem 2018 Prova Amarela questão 108 - adaptado) Nossas células obtêm energia por reações químicas de carboidratos, lipídios e proteínas, portanto a oxidação da glicose por exemplo, no organismo humano libera energia que aproximadamente 40/% dela é disponibilizada para atividade muscular. Sabemos também que o resíduo do metabolismo dessas três substâncias produz gás carbônico e água.


Observe o esquema da equação da reação do metabolismo da glicose no interior de uma  célula.

C6H12O6 (s) + 6 O2(g)     6 CO2 (g)     +   6 H2O (l) ∆H = -2800 kj
           
Considere as massas molares (em g/mol-1) H = 1, C = 12, O = 16 


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













a) 6,2.
b) 15,6.
c) 70,0.
d) 622,2.
e) 1.120,0.








sexta-feira, 27 de maio de 2016

Termoquímica - Energia de Ligação das Moléculas

         
                                                   Termoquímica

Os tipos de energia utilizada nas ligações é o Joule (J), quilojoule (KJ), caloria (cal) ou quilocaloria (Kcal).
Devemos lembrar que 1 caloria corresponde a 4,18 joules.
O valor da energia nas ligações, absorvida (endotérmica) ou liberada (exotérmica) é medida por cada mol da substância.
Devemos lembrar que um mol de qualquer substância, envolve o número de partículas de 6,02 x 1023 partículas da substância. 

Deve-se também levar em conta a pressão e a temperatura padrão de cada reação. A pressão deve ser de 1 atmosfera e a temperatura de 25ºC.
      
Energia Térmica Nas Ligações Químicas


Energia de Ligação


É a energia absorvida pelas substâncias no estado gasoso, quando um mol das ligações entre seus átomos componentes se rompem.


Exemplos de Ligações Entre os Átomos de Uma Molécula.


Gás Hidrogênio

Uma ligação covalente molecular une os dois átomos de hidrogênio, para formar o gás hidrogênio.




             Gás hidrogênio                         A ligação covalente molecular

Água

Duas ligações covalentes moleculares simples, unem dois átomos de hidrogênio ao oxigênio para formar a água.


                    Água                             Ligações covalentes moleculares

Água oxigenada

Três ligações covalentes moleculares simples unem dois átomos de hidrogênios com dois átomos de oxigênio para formar a água oxigenada.


              Água oxigenada                            ligações covalentes moleculares

Gá metano

Quatro ligações covalentes moleculares simples, unem 4 hidrogênios ao carbono central para formar o gás metano.


                   Gás metano                                                       ligações covalentes moleculares

Gás Etano

Seis ligações covalentes moleculares simples, unem 6 hidrogênio a dois carbonos ligados entre si por uma única ligação simples para formar o gás etano.

                      Gás etano                ligações covalentes moleculares

Gás butano

Dez ligações carbono - hidrogênio e três ligações carbono - carbono formam a estrutura do gás butano, (gás engarrafado de cozinha).



      Gás butano             10 ligações C---H e 3 ligações  C---C

Álcool etílico

Cinco ligações carbono - hidrogênio, uma carbono - oxigênio, uma oxigênio - hidrogênio, formam a estrutura molecular do álcool etílico.

                                   5 ligações C---H, 1 ligação C---O, 1 ligação O---H

Energia Das Ligações
              
Energia de formação das moléculas

Os dois hidrogênios que formam esse gás, possui energia de ligação de 437 kJ/mol.




Duas ligações hidrogênio - oxigênio de 461 kJ cada, formam a molécula de água.


                                           Energia das Combustões

Nas transformações químicas são quebrados e formados novos materiais, nesse rearranjo da matéria; ligações entre átomos são rompidas e outras são formadas, com absorção ou liberação de energia térmica. Cada ligação química tem um valor térmico conhecido específico. Esses valores podem ser representados numa tabela.

Tabela dos Valores das Ligações Químicas

                                        Exercícios


15) O gás metano tem origem nos vulcões, na decomposição de lixo orgânico, ou dos vegetais, folhas, troncos em apodrecimento, é produzido no intestino de animais herbívoros, e até nós humanos produzimos no nosso intestino, por meio de bactérias do tipo Escherichia coli, há traços desse gás presente na atmosfera terrestre, que com o seu aumento causa o efeito estufa, está contido no gás natural, ou no biogás, ou pode se obter juntamente com o petróleo. Atualmente está sendo utilizado como gás canalizado de cozinha e combustíveis para veículos automotores.

Na combustão do gás metano, quanto de energia deve ser fornecida para a quebra das ligações C---H?
















16) Na combustão do gás oxigênio, quanto de energia deve ser fornecida para a quebra das ligações O==O?















17) Qual o total da energia envolvida nas ligações rompidas, dos reagentes metano e do gás oxigênio?   

















18) Qual o total da energia envolvida, liberada; nas ligações formadas dos produtos da combustão do gás metano (CH4)?

















19) Qual a energia liberada, ou o saldo de energia fornecida na combustão de um mol de gás metano?



A chama que sai da boca do fogão e aquece a panela, é o saldo da  energia 814 kj/ mol, da combustão do gás metano (CH4).











20) O gás propano, C3H8, é um dos componentes do GLP, gás liquefeito de petróleo. Escolha abaixo a equação correta que representa a combustão desse gás e assinale.

a) 1 C3H8    +   3 O2 ---combustãoà   3 CO2   +   2 H2O
b) 2 C3H8    +   5 O2 ---combustãoà   2 CO2   +   5 H2O
c) 1 C3H8    +   5 O2 ---combustãoà   3 CO2   +   4 H2O
d) 1 C3H8    +   4 O2 ---combustãoà   2 CO2   +   4 H2O
e) 2 C3H8    +   3 O2 ---combustãoà   3 CO2   +   4 H2O