Questões de Concurso sobre Transformações Químicas e Energia

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:

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

A radiação ionizante apresenta diversos efeitos sobre a saúde humana.

Os efeitos

As transformações físicas e químicas envolvem trocas de energia, principalmente na forma de calor. No dia a dia e na rotina de laboratório é muito importante conhecer e controlar essas trocas de calor.

A respeito dos conceitos envolvidos sobre entalpia, é INCORRETO afirmar que a

Sobre a eletrólise ígnea e em solução aquosa, analise as afirmativas a seguir.

I. Reações de eletrólise são típicas das chamadas células voltaicas, as quais empregam uma fonte externa de eletricidade para promover uma reação eletroquímica não espontânea.

II. O meio que transporta a corrente na célula voltaica pode ser um sal fundido ou uma solução de eletrólito.

III. Assim como nas células galvânicas, o eletrodo onde ocorre a redução é chamado de cátodo e o eletrodo em que ocorre a oxidação é chamado de ânodo.

IV. A eletrólise em sal fundido e em solução aquosa sempre levará aos mesmos produtos.

Está correto o que se afirma apenas em

As etapas envolvendo as reações químicas abaixo podem ser utilizadas para a obtenção de um produto (P) segundo a reação global: $2A+3B\to P$.

Etapa I. $C\to A+B$ $△H$= + x kJ

Etapa II. $2C+D\to P$ $△H$ = - y kJ

Etapa III. $B\to D$ $△H$ = + z kJ

Assinale a alternativa que apresenta a expressão algébrica CORRETA para a variação de entalpia (∆H) da reação global.

A reação de uma bateria de chumbo-ácido pode ser representada pela equação:

$Pb{O}_2(s)+Pb(s)+2HS{O}_4^{-}(aq)+2H^{+}(aq)\rightleftharpoons 2PbS{O}_4(s)+2H_{2}O(l)$

Dados: E° _red (cátodo) = + 1,685 V e E° _red (ânodo) = - 0,356 V

Analise as afirmações numeradas de I a IV em relação a esse tipo de bateria.

I. Os eletrodos de PbO2(s) e Pb(s) são inertes, sendo o potencial de pilha dependente apenas da concentração de ácido sulfúrico.

II. No processo de recarga da bateria ocorre redução do pH do meio aquoso.

III. O Pb(s) atua como agente redutor no processo de recarga da bateria.

IV. O processo de descarga leva a um potencial padrão de pilha de +2,041 V e a uma redução da densidade do eletrólito.

Assinale a alternativa CORRETA.

Sabe-se que a constante de velocidade (k) de uma reação é função da temperatura (T) conforme a Lei de Arrhenius:

$k=Ae\left(\frac{-E_a}{RT}\right)$,

em que $A$ é o fator de frequência e $E_a$ é a energia de ativação. Em um estudo cinético, observou-se que a velocidade de uma determinada reação aumenta 1000 vezes quando a temperatura do meio reacional aumenta de 400 K para 500 K, permanecendo constantes todos os demais parâmetros iniciais.

Assinale a opção que apresenta a energia de ativação desta reação, em kcal mol⁻¹, considerando que $A$ e $E_a$ não dependem da temperatura.

O $\begin{array}{c}131\\ 53\end{array}|$ radioativo foi empregado pela primeira vez em 1941 no Massachusetts General Hospital, quando Hertz e Roberts trataram pacientes com hipertireoidismo. Dependendo da dose de iodo radioativo administrada, pode ser necessária a internação do paciente, geralmente em um quarto especial para impedir que outras pessoas sejam expostas à radiação. O isótopo $\begin{array}{c}131\\ 53\end{array}|$ possui

A figura ilustra esquematicamente um processo de remediação de solos contaminados com tricloroeteno (TCE), um agente desengraxante. Em razão de vazamentos de tanques de estocagem ou de manejo inapropriado de resíduos industriais, ele se encontra presente em águas subterrâneas, nas quais forma uma fase líquida densa não aquosa (DNAPL) que se deposita no fundo do aquífero. Essa tecnologia de descontaminação emprega o íon persulfato (S₂O₈²⁻), que é convertido no radical •SO₄⁻ por minerais que contêm Fe(III). O esquema representa de forma simplificada o mecanismo de ação química sobre o TCE e a formação dos produtos de degradação.

BERTAGI, L. T.; BASÍLIO, A. O.; PERALTA-ZAMORA, P. Aplicações ambientais de persulfato: remediação de águas subterrâneas e solos contaminados. Química Nova, n. 9, 2021 (adaptado).

Esse procedimento de remediação de águas subterrâneas baseia-se em reações de

Considere as equações de reação que ocorre sob pressão padrão:

I. MgCO₃ (s) → MgO (s) + CO₂ (g) ______________ $△$H^o _reação > 0

II. 2C(s) + 3H₂ (g) ½ O₂ (g) → C₂H₅ OH (g) _________ $△$H^o _reação < 0

III. SiO₂ (s) + 4HC𝓁(g) → SiC𝓁₄ (g) + 2H₂O (g) _______ $△$H^o _reação > 0

Supondo que a entalpia e entropia permanecem invariáveis, na condição padrão de pressão, a reação que é espontânea em temperaturas baixas e a reação que é espontânea em temperaturas altas são, correta e respectivamente, as de números

O gás acetileno, C₂H₂ , é instável, incolor, altamente combustível e produz uma chama de elevada temperatura (mais de 3000 °C ou 5400 °F) na presença de oxigênio, por isso é usado nos maçaricos de solda. Possui um cheiro muito agradável quando na forma pura, porém, por conta de impurezas que o acompanham, pode apresentar odor desagradável. As suas principais matérias-primas são o calcário e a hulha. Uma das formas de obtenção do acetileno é através da reação que ocorre quando a água entra em contato com o carbeto de cálcio, CaC₂ , conforme reação (1):

São dadas ainda as equações termodinâmicas (2), (3), (4) e (5):

(2): CaO_(s) + H₂O_(ℓ) → Ca(OH)_2(s) $△$ H⁰= - 65KJ

(3): CaO_(s) + 3C_(s) → CaC_2(s) + CO _(g) $△$ H⁰ = +462KJ

(4): 2C_(s) + O2_(g) → 2CO(g) $△$ H⁰ = - 221 KJ

(5): 2H2O_(ℓ) → 2H_2(g) + O_2(g) $△$ H⁰ = +572KJ

Tomando-as como base, assinale a alternativa que contém corretamente a reação de formação e o ∆Hf⁰ para o acetileno.

Em uma aula de eletroquímica, foi montado um aparato experimental, conforme representado na figura a seguir.

Representação de uma célula eletroquímica

Disponível em https://encrypted-tbn0.gstatic.com/. Acesso em 30 de outubro de 2022.

É vasta na literatura referente ao ensino de química, como por exemplo em Mortimer (2000), a importância de se delinear as concepções alternativas dos estudantes para a construção coerente de um planejamento educacional. No caso da aula de eletroquímica, uma concepção alternativa esperada é a noção de que:

No acidente com césio-137, ocorrido em setembro de 1987 em Goiânia, o material radioativo foi encontrado em um aparelho de radioterapia abandonado e logo depois vendido em um ferro-velho. A amostra de cloreto de césio foi capaz de contaminar muitas pessoas e causou algumas mortes na cidade.

O decaimento radioativo do césio está representando no gráfico a seguir.

Considerando-se essas informações e sabendo-se que essa amostra radioativa deve ficar isolada por pelo menos 270 anos para que a massa restante (0,037 g) não represente um grande risco para a população, é correto inferir que a massa inicial da amostra contida no equipamento era

As dissoluções dos sais apresentados no gráfico são processos endotérmicos.

Considere as reações termoquímicas de combustão do metanol e do etanol:

Sabendo-se que as densidades do metanol e etanol líquidos são praticamente iguais e considerando as reações de combustão completas, assinale a alternativa correta.

A agricultura global, anualmente, demanda cerca de 80 milhões de toneladas de fertilizantes nitrogenados (Biologia e Mudanças Climáticas no Brasil, 2008). A preocupação com a possível escassez desse elemento para suprir as atividades agrárias implicaria uma escassez de alimento, inviabilizando o sustento de bilhões de pessoas. Com o objetivo de minimizar essa escassez o processo de HaberBosch, é um procedimento que tem como finalidade a produção de fertilizantes sintéticos por meio da reação do nitrogênio gasoso N₂ com o hidrogênio a alta pressão (200 atm) e temperatura (450ºC), gerando como subproduto a amônia (NH₃) (M. G., et al. 2003), através da reação química: N₂(g) + 3H_2(g) → 2 NH_3(g) + energia. Considerando a constante dos gases ideais como sendo 0,082 atm.L/mol.K, os volumes em litros para 1 mol de nitrogênio gasoso e para 2 mols de amônia, nas condições termodinâmicas descritas acima são, respectivamente:

O gráfico a seguir mostra a relação entre a densidade e a temperatura para a água no estado líquido e sólido.

densidade g/cm³

Temperatura (ºc)

De acordo com as informações apresentadas no gráfico,

A equação de Gibbs, ΔG = ΔGº + RT lnQ, traduz a dependência da tensão imposta a células eletroquímicas em relação às concentrações das espécies envolvidas.

Em uma aula prática de química, foi montada a aparelhagem representada na figura a seguir, para um experimento de eletrólise, usando-se como eletrólito, uma solução aquosa de iodeto de sódio 1,0 mol/L em pH = 7 e algumas gotas de uma solução aquosa de amido.

Dados: potencial padrão de redução a 25^oC.

O₂ (g) + H₂O(𝓁) + 4e^– → 4OH^– (aq) ________ E^o = +0,40 V

I₂ (s) + 2 e^– → 2 I^– (aq) ________ ________ E^o = +0,54 V

O₂ (g) + 4 H+(aq) + 4e^– → 2 H2O(l) _____ __ E^o = +1,23 V

2 H₂O (𝓁) + 2e^– → H₂(g) + 2OH^– (aq) __ ____ E^o = –0,83 V

Na+(aq) + 1e^– → Na(s) ________ _______ _ E^o = –2,71 V

(P. Atkins, P.; L. Jones; Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5a ed. Porto Alegre: Bookman, 2012)

Ao iniciar o experimento, verificou-se o sugimento de coloração azulada em um dos compartimentos eletródicos e a formação de um gás no outro compartimento. Esse fato ocorreu devido à formação de iodo no

Em uma célula eletroquímica, ocorre a seguinte reação:

$N{O}_3^{-}+8C{l}^{-}+10H^{+}\to 4C{l}_2+N{H}_4^{+}+3H_{2}O$

Nessa reação, a espécie química que sofre oxidação é