Questões de Concurso sobre Transformações Químicas e Energia

Considere que 2 mols de gás carbônico se expandam de 3 L a 6 L, isotérmica e reversivelmente, a uma temperatura de 27 ºC. Sabendo que o trabalho é definido como

$W=-{\int }_{V_i}^{V_f}pdV$

e considerando o gás como perfeito, qual é o valor aproximado de W, em Joules, para essa expansão?

Dados: $R=8,314J/\left(Kmol\right)$, $1atm=101325Pa$, In 2= 0,7.

O etanol (C₂H₅OH) geralmente é misturado com a gasolina para ser utilizado como combustível em automóveis. A quantidade de etanol presente na gasolina deve respeitar os limites estabelecidos pela Agencia Nacional do Petróleo.

Dados:

Massas molares: C₂H₅OH = 46 g/mol, CO₂ = 44 g/mol e H₂O = 18 g/mol

Densidade do etanol = 0,789 g/mL

Com relação à reação química de combustão do etanol que está representada a seguir, podemos afirmar que

C₂H₅OH (l) + 3 O₂(g) →2 CO₂ (g) + 3 H₂O (l) ∆H° = - 1367,5 kJ/mol

Considera-se que o potencial produzido por uma célula galvânica seja a soma das contribuições do anodo e do catodo, ainda que o potencial de junção líquida seja considerável.

“Energia nuclear ou atômica é a energia produzida nas usinas termonucleares, que utilizam o urânio e outros elementos, como combustível. O princípio de funcionamento de uma usina nuclear é a utilização do calor para gerar eletricidade”. (Fonte: Carolina Batista, em “Toda Matéria”). O calor é proveniente da energia liberada pela:

A diferença de potencial padrão de uma pilha (ddp) depende exclusivamente do tipo de eletrodos escolhidos. De acordo com os potenciais de redução listados abaixo, a pilha que apresenta a maior ddp pode ser representada como:

Um professor demonstrou aos seus alunos o experimento para identificar a natureza das ligações de algumas substâncias. Submeteu a um teste de condução de corrente elétrica alguns materiais no estado sólido e após dissolvê-los em água destilada, como segue.

Frasco I: sal de cozinha.

Frasco II: açúcar.

Frasco III: solução aquosa obtida com o material do frasco I.

Frasco IV: solução aquosa obtida com o material do frasco II.

Frasco V: água destilada com a qual preparou as soluções III e IV.

(Disponível em: https://brainly.com.br)

A condução de corrente elétrica capaz de acender a lâmpada é observada somente no frasco

Em uma célula eletrolítica, a corrente elétrica é fornecida por uma fonte externa e usada para promover uma reação química nã-oespontânea. Atualmente essa é uma das possíveis formas de produção de hidrogênio gasoso a partir da eletrólise da água. Considere esse processo eletrolítico ocorrendo segundo as condições apresentadas na tabela a seguir:

Sabendo que, nessas condições, foram recolhidos 1,7 L de gás hidrogênio é possível prever que o rendimento do processo foi, aproximadamente, de

(Dado: Constante de Faraday = 96.500 s.A.mol^-1)

O radionuclídeo ${}_{55}^{135}$Cs decai através da emissão de radiação Beta (β^-), transformando-se em ${}_{56}^{135}$Ba.

Qual é a energia de desintegração para esse decaimento, em unidades de MeV, considerando-se as massas de 134,905977u e 134,905688u para ${}_{55}^{135}$Cs e ${}_{56}^{135}$Ba, respectivamente?

Dado

u^.c² = 931,5 MeV

Assinale a alternativa que apresenta a variação de energia livre da reação de oxidação da glicose, em kJ.

C₆H₁₂O₆(s) + 60₂(g) → 6CO₂(g) + 6H₂O(l)

Considere as energias livres de formação a seguir.

$G_f^o$ (C₆H₁₂O₆) = -910 kJ/mol, $G_f^o$ (H₂O) = -237 kJ/mol e $G_f^o$ (CO₂ )= -394 kJ/mol

Considere que um molde de aço de 40 g, com capacidade calorífica à pressão constante c_p = 0,5 kJ · kg⁻¹ · K⁻¹ , inicialmente a 450 ℃, tenha sido resfriado em um óleo com capacidade calorífica à pressão constante c_p = 2,5 kJ · kg⁻¹ · K⁻¹, inicialmente a 25 ℃. Nessa situação, a variação de entropia será superior a +16 kJ/K, considerando-se a ausência de perdas térmicas.

Considere as seguintes representações de equações de reação:

I. A (g) + B (g) → AB (s) ΔH^o > 0

II. C (𝓁) + D (s) → CD (g) ΔH^o > 0

A respeito da espontaneidade dessas reações, é correto afirmar que

Assinale a opção que completa corretamente as lacunas das sentenças abaixo.

I- A proteção ________ só pode ser aplicada para metais ou ligas que apresentam, no meio considerado, a transição ativo/passivo, como ferro, níquel, cromo, titânio e respectivas ligas, não sendo aplicável ao zinco, magnésio, cádmio, prata, cobre e ligas de cobre, ao passo que a proteção ________ é aplicável a todos os materiais metálicos.

II- Na proteção ________, a variável de controle é a corrente elétrica aplicada, a qual é variada para se ajustar ao valor desejado o potencial estrutura-meio.

III- Na proteção ________, a variável de controle é o potencial estrutura-meio, o qual é variado até chegar-se ao valor desejado, sendo a intensidade da corrente elétrica uma consequência do potencial aplicado.

IV- Na proteção ________, há uma uniforme distribuição de densidade de corrente, necessitando apenas de um só catodo auxiliar para proteger longos trechos. Porém, na proteção ________, como não há essa uniformidade de distribuição, podem ser utilizados diversos anodos espaçados para se ter a proteção desejada.

Em um laboratório didático, para ensinar a tabela de potencial-padrão de redução (E⁰), foi construída uma pilha usando limão como eletrólito, conforme a figura.

Fonte: www.preparaenem.com/quimica/pilha-limao.htm

O laboratório dispunha dos metais apresentados no quadro a seguir.

Foi escolhido um fio de zinco como ânodo. Para que a cela seja espontânea, como cátodo pode(m) ser escolhido(s)

Com base no gráfico a seguir, que representa as curvas de solubilidade de cinco substâncias em água, analise as afirmativas:

Dado: densidade da água a 10 °C e a 50 °C = 1,0 kg L^-1 .

I – A dissolução do nitrato de sódio em água é um processo endotérmico.

II – Na temperatura de 20 °C, é possível solubilizar iguais quantidades de matéria, em mol, de nitrato de potássio e de cloreto de potássio em água.

III – Para preparar uma solução saturada de cloreto de potássio em 500,0 mL de água a 70 °C, seria necessário dissolver aproximadamente 250,0 g do sal no solvente.

IV – A dissolução de uma amostra de sulfato de cério III em uma quantidade adequada de água, de forma a se obter uma solução insaturada, forma uma mistura homogênea com maior temperatura de ebulição em relação à água pura.

V – Dissolvendo-se completamente 1 mol de cada um dos cinco sais mencionados no gráfico em cinco amostras de água de mesmo volume, de forma que cada amostra de água recebesse apenas um dos sais, obter-se-iam cinco soluções com igual pressão de vapor a uma mesma temperatura.

VI – Uma solução saturada de nitrato de potássio a 50 °C deve apresentar concentração de aproximadamente 8,0 mol L^-1.

Das afirmativas feitas, estão corretas apenas

Fonte: USBERCO, João; KAUFMANN, Philippe Spitaleri. Conecte Live Química. 1ª Edição. São Paulo: Editora Saraiva, 2020, v. único, parte II, p. 191.

O chumbo metálico pode ser produzido pela redução de minério de chumbo com coque em reator com controle de pressão, em um processo reversível conforme a equação química a seguir, cuja variação de entalpia nas condições padrão é igual a 42 kJ/mol.

2 PbO (s) + C (s) ⇌ 2 Pb (s) + CO₂ (g)

Nessas condições, o rendimento do processo em quantidade de matéria pode ser aumentado pela

O cloreto de fosforila (POCl₃), usado na síntese de ésteres, pode sofrer decomposição segundo a reação abaixo.

2 POCl_3(g) → 2 PCl_3(g) + O_2(g)

Nas condições-padrão a 298 K, a variação de entalpia (ΔH⁰) e a variação de entropia (ΔS⁰) para esse processo valem, respectivamente, 572 kJ e 179 J/K.

A partir das informações apresentadas, analise as afirmações a seguir.

I. O processo de decomposição do cloreto de fosforila é endotérmico.

II. O processo leva à diminuição da desordem do sistema.

III. O processo é não-espontâneo nas condições-padrão.

Está correto apenas o que se afirma em

Considere a tabela de potenciais padrão de redução e analise as afirmativas a seguir, atribuindo (V) para sentenças verdadeiras e (F) para sentenças falsas. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

( ) Ao misturar uma solução preparada a partir de Fe(NO₃)₃ a uma solução preparada a partir de KI, haverá a formação de I₂.

( ) A reação Cu²⁺ + 2Br^- ⇌ Cu(s) + Br₂ acontece espontaneamente.

( ) O íon Zn²⁺ é um agente oxidante mais forte do que o Pb²⁺.

( ) Bromo molecular (Br₂) é o agente oxidante mais forte dentre os listados na tabela.

( ) Ao mergulhar um fio de zinco metálico em uma solução preparada a partir de CuCℓ₂, será formado espontaneamente um filme de cobre metálico sobre o fio de zinco.

( ) A redução de Aℓ³⁺ a Aℓ⁰ ocorrerá espontaneamente na presença de íons brometo.

( ) O potencial padrão global da reação 2Fe³⁺ + 2Br^- ⇌ Br₂ + 2Fe²⁺ é +0,455 V.

( ) Na reação Cu²⁺ + Pb(s) ⇌ Cu(s) + Pb²⁺, Cu²⁺ atua como agente oxidante, e Pb(s) atua como agente redutor.

As transições térmicas observadas nos materiais por Calorimetria Exploratória Diferencial baseiam-se em variações de:

Há muito tempo, as pessoas utilizam saberes populares ou artefatos tradicionais para preverem algo com base em observações que permitam inferências sobre a natureza. Como exemplo, menciona-se o galo do tempo, em destaque na imagem a seguir.

Disponível em: www.amazon.com.br. Acesso em 10 de fev. de 2022.

Esse artefato é utilizado ainda hoje para inferir sobre as possíveis condições do tempo, com indicativo de chuva ou não. Isso ocorre em razão de o galo do tempo possuir em sua composição o cloreto de cobalto II. Quando esse composto se hidrata, a superfície do galo que o contém altera sua cor, passando de azul a rosa. Buscando contextualizar uma aula de Química e comprovar o fenômeno observado no galo do tempo, propôs-se uma prática na qual se preparou uma solução obtida pela dissolução de cloreto de cobalto II em ácido clorídrico, processo este que pode ser representado pela seguinte reação em equilíbrio:

[Co(H₂O)₆] ^2- _(aq) + 4 Cl^- _(aq) ⇌ CoCl₄ ^2- _(aq) + 6 H₂O_(l)

(cor rosa) -----------------------------(cor azul)

Essa solução foi divida em duas partes, sendo cada uma delas colocada em tubos de ensaio identificados como A e B. Em seguida, o tubo A foi imerso em um béquer contendo gelo e o tubo B, em outro béquer com água em ebulição. Após certo tempo, observou-se que a solução presente no tubo A ficou rosa e que a solução do tubo B ficou azul. Considerando o exposto, é INCORRETO afirmar que:

Numa usina nuclear, de maneira simplificada, a fissão nuclear controlada do material radioativo produz calor que é usado para produzir vapor d’água que, por sua vez, aciona uma turbina que gera o movimento para produzir energia elétrica.

Considerando-se a usina como um sistema termodinâmico, nele ocorre um processo