Questões de Concurso sobre Transformações Químicas e Energia

Na natureza existem vários “tipos” de urânio, chamados isótopos, cujos átomos diferem, apenas, pelo número de partículas existentes no núcleo. Os vários isótopos usualmente são identificados pela soma do número de partículas existentes em seu núcleo. Assim, o urânio mais comum na natureza é o urânio-238, com aproximadamente 99% de ocorrência. Em menor quantidade, encontra-se o urânio-235. Esses elementos, ao emitirem suas partículas nucleares, transformam-se em outros elementos químicos. No caso do urânio, o produto final é o chumbo.

Considere as seguintes transformações desses átomos, representadas a seguir de forma simplificada:

Com relação aos isótopos apresentados, o número de partículas nucleares denominadas

No mecanismo indireto de dano biológico, a radiólise da água ocorre como resultado da deposição da energia da radiação ionizante na água. Nesse processo, a molécula da água é quebrada e radicais livres são produzidos.

A reação que completa adequadamente as etapas descritas acima a respeito da ação da radiação na molécula da água no processo de radiólise da água é:

Considere as reações de formação dos seguintes óxidos de nitrogênio e as variações de entalpia associadas a elas.

N₂O₄(g): + 9,16 kJ/mol

NO₂(g): + 33,18 kJ/mol

NO(g): + 90,25 kJ/mol

Com base somente nessas informações, considere as afirmações abaixo.

I - A combustão do nitrogênio é endotérmica.

II - A formação de NO só é espontânea a altas temperaturas.

III - A constante de equilíbrio para a reação de formação do N₂O₄(g) é negativa.

IV - A constante de equilíbrio para a reação de formação do NO₂(g) é pequena.

Quais estão corretas?

Um método de evitar a corrosão pela formação de pares galvânicos é isolar materiais que possuem diferentes potenciais elétricos.

A reação abaixo representa o equilíbrio de decomposição do tetróxido de dinitrogênio (N₂O₄). Essa reação apresenta valor da constante de Equilíbrio K = 0,150 a 25^oC.

N₂O_4(g) ⇌ 2 NO_2(g)

O valor da avaliação de Energia Livre de Gibbs da reação (∆G_r^o) é

Dado:

ln 0,150 = -1,91

R = 8,31 J mol^-1 K^-1

Num tubo de ensaio, dois reagentes dissolvidos em solução reagiram formando um gás como um dos produtos, observando-se também o aquecimento das paredes do tubo.

Esse processo químico

Considere o diagrama de energia para a reação X + Y → Z.

Os intervalos I, II e III representam, correta e respectivamente,

Em uma expansão isotérmica reversível, à temperatura T, de n mols de um gás ideal desde um volume inicial de 10 L até um volume final de 20 L, se R representa a constante universal dos gases, então a variação de entropia ($△$S) do sistema pode ser corretamente calculada por meio da expressão

Em uma célula eletrolítica, é realizada a eletrodeposição de níquel metálico sobre uma superfície em contato com uma solução aquosa de Ni²⁺. O processo foi realizado com intensidade de corrente igual a 10 A e acarretou a deposição de 117 g de níquel. A duração desse processo, em segundos, é igual a:

Dados: Constante de Faraday= 96500 C mol ^-1 Massa molar do níquel= 58,5 g mol ^-1

Qual é a variação de entropia quando se aquece o cobre de 300 K a 900 K?

Dados: assuma Cp do Cu = 22,6 + (6,3 x 10^-23).T (J/mol); ln(3) ≅ 1,1

O elemento iodo(I) tem função biológica e é acumulado na tireoide. Nos acidentes nucleares de Chernobyl e Fukushima, ocorreu a liberação para a atmosfera do radioisótopo ¹³¹I, responsável por enfermidades nas pessoas que foram expostas a ele. O decaimento de uma massa de 12 microgramas do isótopo ¹³¹I foi monitorado por 14 dias, conforme o quadro.

Após o período de 40 dias, a massa residual desse isótopo é mais próxima de

O etanol é um composto que apresenta uma gama de aplicações, dentre as quais se destacam o uso como fonte renovável de combustível e como matéria-prima de tintas, solventes, aerossóis, fabricação de detergentes e produtos têxteis. Grande parte do etanol produzido no Brasil é proveniente da cana de açúcar, a partir de um processo dividido em várias etapas, tais como a moagem da cana de açúcar, produção do melaço, fermentação do melaço, e destilação do mosto fermentado. Outra forma de produção do etanol ocorre por meio de uma reação entre o carbono grafite, o hidrogênio e o oxigênio, conforme mostra a equação química a seguir:

$2C_{(graf)}+3H_{2(g)}+1⁄2O_{2(g)}\to C_2{H}_6{O}_{(l)}$

Considere as seguintes equações que representam os processos de combustão:

Eq. 1: combustão completa do carbono grafite $(C_{graf})$

$C_{(graf)}+O_{2(g)}\to C{O}_{2(g)}$ $\Delta H=-394kJmo{l}^{-1};$

Eq. 2: combustão do hidrogênio gasoso

$H_{2(g)}+1⁄2O_{2(g)}\to H_2{O}_{(l)}\Delta H=-286kJmo{l}^{-1};$

Eq. 3: combustão completa do etanol

$C_2{H}_6{O}_{(l)}+3O_{2\left(g\right)}\to 2C{O}_{2(g)}+3H_2{O}_{(l)}\Delta H=-1368kJmo{l}^{-1};$

Empregando a Lei de Hess e as equações representativas de combustão, verifica-se que a entalpia de formação do etanol, a partir do grafite, é igual a

Considere que 2.256,9 kJ de calor tenham sido adicionados a 1 kg de água líquida, vaporizando-a completamente à temperatura constante de 100 ℃ e à pressão constante de 101,33 kPa. Admitindo-se que os volumes específicos da água líquida e do vapor de água sejam, respectivamente, 0,00104 m³/kg e 1,673 m³/kg, é correto afirmar que, nas condições apresentadas, as variações de entalpia e de energia valem, respectivamente, menos de 2.090 kJ e mais de 2.250 kJ.

Em uma aula experimental sobre eletrólise, um professor ligou três cubas eletrolíticas (I, II e III) em série, como ilustra a figura a seguir.

Cada cuba era constituída por um par de eletrodos inertes, continham soluções aquosas de AgNO₃, KCl e Na₂SO₄ de mesma concentração e operaram durante um mesmo período de tempo em iguais condições.

A partir dessas informações, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.

( ) Na cuba I observa-se formação de gás no cátodo.

( ) Na cuba II o pH da solução aumenta ao longo do processo.

( ) Na cuba III um depósito sólido é formado no ânodo.

As afirmativas são, respectivamente,

O cobalto-60 (⁶⁰Co) é utilizado em tratamentos radioterápicos por conta de seu custo em relação a outros radioisótopos.

O ⁶⁰Co é isótono do nuclídeo

Dado:

Número atômico do Mn = 25

Número atômico do Fe = 26

Número atômico do Co = 27

Número atômico do Ni = 28

Número atômico do Cu = 29

Uma pilha pode ser construída com dois eletrodos de hidrogênio: o primeiro com 1,00 atm de gás hidrogênio e o segundo com uma solução ácida de pH = 2,0. A 298 K, observa-se que a corrente elétrica flui do primeiro eletrodo para o segundo, e o potencial da célula é de:

(Dados: R=8,314J mol^-1 K^-1; F=96500 sAmol^-1)

Se 2,8 g de Fe³⁺ forem reduzidos na reação:

Fe³⁺ + Cu⁺ → Fe²⁺ + Cu²⁺, quantos coulombs (C) de carga devem ser transferidos do Cu⁺ para o Fe³⁺ ?

[Dado: Constante Faraday (F) = 96500 C/mol elétron]

Considere a pilha Ag, AgI│I^- (aq)║Cl^- (aq)│AgCl, Ag , em que os dados dos potenciais padrão de redução para os eletrodos são: E°_{AgI → I}^- = -0,156V; E°_{AgCl → Cl}- = 0,223V. Analise as afirmativas, identificando com “V”, as VERDADEIRAS e com “F”, as FALSAS, assinalando a seguir a alternativa CORRETA, na sequência de cima para baixo:

( ) A reação anódica é: Ag + I^- (aq) → AgI + e-

( ) A constante de equilíbrio favorece a formação do produto

( ) Considerando os dados dos potenciais padrões, o valor de E°global a 25 ºC é + 0,379V, indicando que a reação é favorável aos produtos.

( ) Considerando os dados dos potenciais padrões, o valor de E°global a 25 ºC é -0,379V, indicando que a reação é favorável aos reagentes.

( ) Se o E°global a pilha é diferente de zero, então a reação líquida da célula está em equilíbrio

O ponto de ebulição normal do benzeno é 80°C. Uma amostra de benzeno foi aquecida até seu ponto de ebulição e o aquecimento continuou até que 23,5 kJ de energia fossem fornecidos. Nesse processo, 39,0 g de benzeno, em ebulição, foram vaporizados. Nesse caso, a entalpia de vaporização do benzeno no ponto de ebulição é

Suponha que em um cilindro provido de um pistão móvel sem atrito seja realizada a combustão completa de determinada quantidade de etanol líquido, conforme equação química a seguir, em um processo isotérmico e isobárico em que os gases presentes se comportam idealmente e o volume da fase líquida é constante.

C₂H₅OH (l) + 3 O₂ (g) → 2 CO₂ (g) + 3 H₂O (l)

Do ponto de vista termodinâmico, nesse processo, o(a)