Questões de Concurso sobre Transformações Químicas e Energia

Uma reação química com variação de entropia negativa e variação de entalpia positiva é espontânea.

Tubulações e tanques de armazenamento subterrâneos feitos de ferro são revestidos com uma camada de zinco metálico para protegê-los da corrosão. Diante desse processo, analise as assertivas e assinale a alternativa que aponta a(s) correta(s).

I. Esse é um processo de proteção catódica.

II. O metal a ser protegido da corrosão torna-se o ânodo na célula galvânica.

III. O zinco metálico atua como agente oxidante.

92g de etanol é queimado no interior de um recipiente fechado de forma que 20% do calor gerado é dissipado e o restante é utilizado para aquecer 51,2 kg de água que está inicialmente a 25ºC. Considerando que o calor molar de combustão do etanol é 8x10³ kJ/mol e o calor específico da água é 75 J/ºC.mol, calcule a temperatura final da água e assinale a opção correta.

Com base nas entalpias padrão de ligação fornecidas no texto 8A1-I, é correto concluir que a entalpia padrão da reação de formação do gás de síntese a partir da oxidação parcial do CH₄ (g) é igual a

A variação de entalpia (ΔH°_r) para a combustão completa de 1 mol de etanol, a 298 K, é

[Dados (a 298 K):

ΔH_f° (etanol) = −278 kJ/mol

ΔH_f° (água, l) = −285 kJ/mol

ΔH_f° (dióxido de carbono, g) = −393 kJ/mol]

Sobre o processo eletrolítico para obtenção de elementos químicos isolados, analise as afirmativas a seguir:

I. A eletrólise é um processo no qual o trabalho elétrico gera a reação química.

II. Se o cloreto de sódio for submetido a uma eletrólise ígnea ou aquosa, os produtos dessa reação são os mesmos: sódio metálico e gás cloro.

III. Na eletrólise em meio aquoso, quem irá definir a ordem de descarga dos íons é o potencial de redução padrão, E°_red, de cada substância durante esse processo.

IV. A quantidade formada de produtos eletroquímicos será definida pela primeira lei de Faraday.

É CORRETO o que se afirma em

Considerando um sistema com um componente, por que os alotrópicos estáveis, nas temperaturas mais altas, têm Entalpias maiores do que os alotrópicos estáveis, nas temperaturas mais baixas, por exemplo 𝐻_Feγ > 𝐻_Feα?

As recentes tensões militares no leste europeu reacenderam preocupações mundiais sobre um local sensível: a Usina Nuclear de Chernobyl. Na madrugada do dia 26 de abril de 1986, em decorrência de falhas estruturais e humanas, um dos reatores da Usina explodiu, expondo parte do seu material radioativo. Um dos isótopos radioativos presentes na Usina no momento do acidente era o Césio-137, cuja meia-vida é de aproximadamente 30 anos.

Dado: $\sqrt[5]{2}=1,15$

Baseado nestas informações, são feitas as seguintes afirmativas:

I – O porcentual de Césio-137 que permanecia na Usina no dia 26 de abril de 2022, em relação à quantidade presente no momento da explosão, desconsiderando quaisquer perdas de material não relacionadas ao decaimento radioativo, era de aproximadamente 43%.

II – O decaimento de um átomo de ${}_{55}^{137}\text{Cs}$ formando um átomo de ${}_{56}^{137}\text{Ba}$ evidencia a emissão de uma partícula alfa ( α ).

III – Quando uma partícula beta ( β ) é emitida, o número atômico (Z) aumenta em uma unidade, pois surge um novo próton da decomposição de um nêutron presente no núcleo, porém o número de massa (A) não se altera.

IV – a radiação gama emitida por um átomo de ${}_{57}^{137}\text{Cs}$ permanece no organismo humano por um período de meia-vida semelhante ao do radioisótopo.

Das afirmativas feitas, estão corretas apenas

A bateria de Thomas Edison desenvolvida no século 19 é um dispositivo eletroquímico que funciona de acordo com o esquema simplificado representado na figura. No sentido da descarga, o potencial fornecido por par de eletrodos é igual a +1,35V

(George C.Pimentel. “Química Ciência Experimental” 1981. Adaptado)

Considere as informações:

Na bateria de Thomas Edison em operação no sentido da descarga, o eletrodo em que se processam a oxidação e o potencial padrão de redução da equação I são:

A glicose, C₆H₁₂O₆, é uma importante fonte de energia para o corpo humano. Com o objetivo de estimar seu calor de formação, um técnico em química colocou 3,6 g de glicose em um calorímetro com capacidade calorífica de 8,0 kJ ºC, verificando que a temperatura do sistema aumentou de 25,0 ºC para 32,0 ºC.

Considerando essas informações, o calor de formação estimado para a glicose, em kJ mol^-1, é

Considere as equações químicas a seguir.

I NH₃ + H₂O ⇌ NH₄ ⁺ + OH⁻

II Cu²⁺ + 4 NH₃ ⇌ [Cu(NH₃)₄] ²⁺

III 2 Fe³⁺ + Sn²⁺ ⇌ 2 Fe²⁺ + Sn⁴⁺

Ocorre reação de oxirredução apenas na(s) equação(ões)

A reação de decomposição da amônia (NH₃) pode produzir hidrazina (N₂H₄) e gás hidrogênio (H₂), conforme a equação química que se segue.

2 NH_{3 (g)} → N₂H_{4 (l)} + H_{2 (g)}

Essa reação ocorreu a partir de 0,07 m³ de uma mistura gasosa que possui 70% em massa de amônia e cuja densidade é 0,9 g/L. A eficiência do processo foi de 65% e foram observadas as seguintes reações químicas e respectivas variações de entalpia (∆Hn, em que n = 1 ou 2):

N_{2 (g)} + 2 H_{2 (g)}→ N₂H_{4 (l)} ____________ ∆H₁ = +51 kJ/mol

N_{2 (g)} + 3 H_{2 (g)} → 2 NH_{3 (g)} ___________∆H₂ = −92 kJ/mol

Nessa situação hipotética, considerando-se que $M_{N_2{H}_4}$ = 32 g/mol e $M_{N{H}_3}$ = 17 g/mol sejam as massas molares da hidrazina e da amônia, respectivamente, a variação de entalpia envolvida na quebra da amônia, caso o rendimento da reação tivesse sido de 100%, seria

A segunda lei da Termodinâmica, em linhas gerais, nos diz que a entropia de um sistema isolado tende a aumentar a partir de uma mudança espontânea, ou seja, o universo procura estados de maior entropia. Ainda dentro da segunda lei, há uma relação direta entre a entropia e a energia livre de Gibbs. Dessa forma, quando o processo é

A reação da amônia com oxigênio pode ocorrer sob condições adequadas, de acordo com a equação a seguir.

Equação 1

2 NH₃ (g) + 3/2 O₂(g) → N₂ (g) + 3 H₂O(g)

Considere as seguintes equações termoquímicas envolvendo a amônia:

2 NH₃ (g) + 7/2 O₂ (g) → 2 NO₂ (g) + 3 H₂O(g) ΔH^o = –566 kJ

3 NO₂ (g) + 4 NH₃ (g) → 7/2 N₂ (g) + 6 H₂O(g) ΔH^o = –1370 kJ

A entalpia da reação da combustão de um mol de amônia representada na equação 1 é igual a, aproximadamente:

De acordo com o princípio de Thompsen e Berthelot, uma reação química será progressivamente mais espontânea à medida que se tornar mais exotérmica. No entanto, esse não é o único critério que deve ser avaliado para prever a espontaneidade de uma reação. Em 1854, Clausius introduziu o conceito de entropia, que apresenta a ideia de que toda reação que ocorre de forma espontânea tende para um aumento de desordem no sistema.

Com base nas ideias de variação de entalpia e entropia, em qual dos seguintes casos a reação poderá ser espontânea, para qualquer valor de temperatura?

O potencial arbitrariamente atribuído ao eletrodo-padrão de hidrogênio, na faixa de temperatura de 20 ℃ até 30 ℃, é 0 V.

Quando uma corrente passa por uma solução ligeiramente diluída de ácido sulfúrico [H₂SO₄], 40 cm³ de H₂ são produzidos no cátodo em um tempo de 5 min, conforme medido a 288 K e 748 mm Hg. A intensidade de corrente, expressa em Ampère, gerada nessas condições é de, aproximadamente,

Dados: Massa molar (g mol^–1): H = 1

R = 0,082 atm L mol^–1 K ^–1

m = I.t.E / 96.500

1 atm = 760 mm Hg

P.V = n.R.T

Na química existem alguns tipos de transformações químicas, uma delas é um agente promotor de transformações cotidianas. Abaixo citam-se uns exemplos:

Ao riscar-se um fósforo ou um isqueiro, ou mesmo na explosão de uma dinamite.

Qual tipo de ação necessária para que ocorram essas transformações químicas?

As reações de oxirredução são de imensa importância por nortearem processos bioquímicos e industriais e por serem a base para geração de eletricidade por meio de reações químicas. Com relação à eletroquímica, é correto afirmar que:

Marque a alternativa que representa o potencial eletroquímico no ponto de equivalência para a titulação de Fe²⁺ com MnO^4-, cuja reação é representada a seguir:

$5F{e}^{2+}{}_{(aq)}+Mn{O}_{4^{-}(aq)}+8H_3{O}^{+}{}_{(aq)}\leftrightarrows 5F{e}^{3+}{}_{(aq)}+M{n}^{2+}{}_{(aq)}+12H_2{O}_{(I)}$