Questões de Concurso sobre Transformações Químicas e Energia

Dadas as equações termoquímicas:

Determine o valor da entalpia de formação do C₂H₆O_(l) em módulo e responda se a reação é exotérmica ou endotérmica, considerando a seguinte equação, a ser balanceada:

C_grafite + H_2(g) + O_2(g) → C₂H₆O_(l)

A química nuclear é fundamental para o desenvolvimento da energia nuclear. A química proporciona as técnicas de preparação e recirculação dos combustíveis nucleares e de remoção de resíduos radioativos perigosos. A química nuclear é utilizada na medicina para o tratamento de câncer e para a produção de imagens dos órgãos internos de corpos vivos. Ela é usada na química para a investigação dos mecanismos das reações e na arqueologia para a datação de objetos antigos. A química nuclear é também usada nas estratégias militares de alguns países. Além disso, esse material traz subsídios para o complexo debate político, ambiental e econômico sobre o uso da energia nuclear. Sobre a química nuclear, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.

( ) Os núcleos que têm números ímpares de prótons e de nêutrons são os mais estáveis.

( ) O nuclídeo produzido pelo decaimento α do polônio-211 é ₈₂Pb²⁰⁷.

( ) A fusão de núcleos pesados e a fissão de núcleos leves são processos exotérmicos.

( ) A perda de massa de um nuclídeo torna possível calcular sua energia de coesão nuclear.

A sequência está correta em

Ao realizar análises em uma amostra recebida, um perito notou que era um sólido branco, com temperatura de fusão menor que 190 ºC, muito solúvel em água e não conduziu corrente elétrica no estado sólido nem em solução. Com base nessas informações a amostra pode ser:

A energia de rede do cloreto de sódio (NaCl) é difícil de ser medida diretamente através de técnicas experimentais. Porém, ela pode ser calculada por meio do conhecimento de outros processos envolvidos na formação desse sólido. Uma forma de calcular esse parâmetro é a partir do ciclo de Born-Haber, uma aplicação da Lei de Hess.

Analise os dados da tabela a seguir.

Qual o valor do módulo da energia de rede, em kJ mol^-1, do cloreto de sódio?

Um acordo nuclear assinado em 2015 entre os países da China, Estados Unidos, França, Reino Unido, Rússia, Alemanha e Irã foi violado em 2021 pelo último país, que começou a produzir urânio metálico com a justificativa de que seria usado como combustível para um de seus reatores.

Um dos processos que pode ser usado para obter urânio metálico, seria através de uma reação envolvendo a redução do tetrafluoreto de urânio pelo cálcio metálico produzindo o metal em questão e fluoreto de cálcio. A quantidade de calor, em kcal, envolvida na produção de 1 kg de urânio dever ser aproximadamente igual a:

(Dados: Entalpias de formação do UF₄ (g) e do CaF₂ (s) são respectivamente iguais a - 453,5 Kcal/mol e - 292 kcal/mol; U= 238 g/mol, Ca= 40 g/mol, F= 19 g/mol)

Uma reação química, com variação de energia livre de Gibbs negativa, é uma reação

A ureia é um fertilizante sólido muito utilizado para adubação de plantas, pois contém em sua composição cerca de 40% de nitrogênio. Pode ser formada através da reação da amônia e dióxido de carbono.

2NH₃ (g) + CO₂ (g) ⇌ (NH₂)₂CO (s) + H₂O(g) Δ_rH = - 89,6 KJ

A esse respeito, assinale a opção correta

Pilha é um dispositivo eletroquímico que aproveita a espontaneidade de uma reação de oxirredução para produzir trabalho. Esse trabalho, diferentemente de uma expansão gasosa, é realizado dentro de um circuito elétrico. A célula eletroquímica característica de reações espontâneas é a

A pilha de iodo-lítio surgiu em 1967, nos Estados Unidos, e passou a ser utilizada como fonte de energia para aparelhos de marca-passo cardíaco, pois é capaz de funcionar continuamente por até dez anos. Ela é constituída, basicamente de lítio e iodo e pode ser representada por meio das semirreações 1 e 2, a seguir.

Semirreação 1: $L{i}_{(s)}\to L{i}_{(aq)}^{+}+1e^{-}Eº=+3,045V$

Semirreação 2: $I_{2(s)}+2e^{-}\to 2I_{(aq)}^{-}Eº=+0,54V$

Com base nos dados acima, tem-se o seguinte:

Considere a eletrólise do sulfato de cobre (CuSO_4(aq)) realizada com eletrodos inertes em solução aquosa e analise as assertivas a seguir:

Dado: 1 F = 96500 C.

I. Para que 0,28 Faradays atravessem uma célula eletrolítica com corrente igual a 5,0 A, são necessárias 1,5 horas.

II. No ânodo, os íons cúpricos Cu²⁺ se reduzem a cobre metálico.

III. 8,9 g de cobre metálico são produzidos se uma corrente de 5,0 A atravessa a célula durante 90 minutos.

IV. O oxigênio é formado no ânodo, conforme a semirreação: 2H₂O → O_2(g) +4H⁺ _(aq) + 4e^–.

Quais estão corretas?

No ano de 2016 um novo sítio arqueológico foi descoberto no Brasil, na zona rural de São Manuel (SP), e pode representar um importante dado sobre a chegada dos humanos à América. Para estimar a idade dos objetos encontrados, amostras de carvão que estavam junto ao material foram enviadas para análise em laboratório nos EUA, que procedeu a datação por radiocarbono. Esse radioisótopo possui tempo de meia-vida de 5730 anos e, em uma fonte de material recente, apresenta 18,2x10³ desintegrações em um período de 20 horas.

Considerando que a análise do material brasileiro enviado tenha apresentado 5,2x10³ desintegrações para o mesmo período de tempo, é possível estimar que a idade da amostra analisada, em anos, é, aproximadamente, igual a

(Dado: log 3,5 = 0,54; log 2 = 0,30)

Reações químicas espontâneas têm maior probabilidade de ocorrência em sistemas isentrópicos.

O nome dado às partículas ou ondas eletromagnéticas emitidas pelo núcleo durante o processo de reestruturação interna, para atingir a estabilidade, é:

Com a captura de elétrons das camadas K ou L, uma vaga no nível de energia eletrônica é deixada, elétrons externos do átomo caem em cascata para preencher os níveis atômicos dessas camadas e, geralmente, são emitidos um ou mais raios X característicos. Às vezes, os raios X podem interagir com outro elétron orbital, que pode ser ejetado do átomo. Este fenômeno é chamado de:

Na reação nuclear entre 1 átomo de rádio-226 e 1 átomo de cálcio-48, são formados 1 átomo de um determinado radioisótopo e 4 nêutrons.

O radioisótopo formado na reação é o

Um recipiente fechado com um embolo móvel contendo inicialmente 2 litros de N₂ estava a 2 atm de pressão e 25°C. Esse sistema, mantendo se fechado, poderia atingir um equilíbrio com o ambiente externo, a 1 atm de pressão e 25°C, por dois modos distintos: 1) isotérmica e reversivelmente ou 2) por uma descompressão isovolumétrica seguido de uma expansão isobárica. Baseado nessas duas possibilidades, assinale a alternativa correta.

Uma célula galvânica contém dois eletrodos parcialmente imersos em uma solução de CdCl₂. Um dos eletrodos é uma lâmina de cádmio, enquanto outro é uma lâmina de prata metálica revestida de AgCl_(s). As lâminas estão ligadas por um fio metálico possibilitando a troca de elétrons entre elas, permitindo que ocorram duas semirreações. Na primeira, a placa de cádmio é oxidada e libera o íon Cd²⁺. Na segunda semirreação, o cloreto de prata é reduzido a prata metálica e um íon Cl^- é liberado em solução. Sabendo que a variação da energia livre da reação global é de -144kJ por mol de Cd oxidado, qual a diferença de potencial estabelecida na célula galvânica?

F= 96000 C/mol.

Pode-se citar como exemplo de possível processo químico, de natureza exotérmica, observado por Análise Térmica Diferencial:

Automóveis são veículos movidos por tração própria, gerada por um sistema mecânico central, normalmente à explosão, e por um sistema elétrico/eletrônico secundário e periférico, que comanda todos os acessórios e controles do veículo, movido a eletricidade, gerada por uma bateria. A bateria comumente usada é a bateria de chumbo, que deverá ser substituída periodicamente sempre que ocorrer diminuição na sua capacidade de recarga e geração de eletricidade. Alguns veículos ficam com as suas baterias originais de fábrica por 4 ou 5 anos, mas o mais comum é a troca ocorrer no período de 3 anos de uso.

As reações padrão de redução que compõem o sistema redox da bateria são as seguintes:

PbSO_4(s) + H⁺ _(aq) + 2 e^- → Pb_(s) + HSO₄ ^- _(aq) ------------------------------------------E ⁰ = - 0,359 V

PbO_{2 (s)} + 4 H⁺ _(aq) + SO₄ ^2- _(aq) + 2 e^- → PbSO_{4 (s)} + 2 H₂O _(l)-------------------- E ⁰ = + 1,691 V

Considerando as informações apresentadas anteriormente, analise as afirmativas a seguir:

I. O Pb_(s) é o anodo do sistema redox.

II. O PbO2_(s) é o catodo do sistema redox.

III. Para se obter 12V em uma bateria de chumbo, são necessários 12 pares de eletrodos ligados em série.

IV. A bateria vai perder sua capacidade total de gerar eletricidade quando as reações envolvidas alcançarem o estado de equilíbrio.

Está CORRETO o que se afirma, apenas, em:

Considerando as informações sobre as variáveis termoquímicas das reações, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.

( ) A entalpia é um dado suficiente para avaliar se a reação ocorrerá de forma espontânea.

( ) Quando calor é adicionado a um sistema ou trabalho é realizado no sistema, sua energia interna aumenta.

( ) É possível obter o valor absoluto da energia interna e da entalpia para cada elemento químico.

( ) A energia interna não é afetada pela pressão e pela temperatura.

( ) A energia interna é uma propriedade extensiva.

A sequência está correta em