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Questões de Concurso sobre Transformações Químicas e Energia
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A formação de uma solução aquosa de iodeto de potássio, segundo a equação química KI(s) → K+(aq) + I–(aq), envolve a ruptura do retículo cristalino (ΔHret = 632 kJ/mol) seguida da hidratação dos íons (ΔHhid = –611 kJ/mol). Com base nessas informações, o calor de solução será de:
A
–590 kJ/mol.
B
21 kJ/mol.
C
653 kJ/mol.
D
1.243 kJ/mol.
A corrosão uniforme é uma das mais fáceis de controlar, de ver, de proteger e também é a mais comum. Se trata de uma corrosão eletroquímica que se processa em toda a extensão da superfície, ocorrendo perda uniforme de espessura. É o tipo mais comum e ocorre sobre toda a superfície da peça. Irregularidades microscópicas formam milhões de anodos e catodos espalhados pela superfície do metal em contato com o meio eletrolítico (pilhas de ação local).
Sobre o tema corrosão uniforme, assinale a afirmativa incorreta.
A
O termo corrosão uniforme é dado justamente por que ela ocorre de maneira igual em toda a superfície metálica que está exposta ao meio corrosivo.
B
Podemos citar diversos exemplos de corrosão uniforme, como a ocorrência em correntes, estruturas metálicas, carcaças, etc.
C
Os métodos proteção vão, desde selecionar bons materiais bases, até a aplicação de revestimentos que protegem a superfície. Como exemplo, pode-se citar a aplicação de revestimentos de alumínio sobre superfícies metálicas.
D
O revestimento de zinco é um excelente material para proteção contra a corrosão uniforme, pois ele vai atuar como metal de sacrifício na superfície (proteção anódica).
E
É a corrosão que ocorre em toda a extensão da superfície, de modo a ocorrer perda uniforme de espessura (tornando-se mais fino, podendo eventualmente sofrer uma ruptura). Comum em metais que não formam camadas passivas protetoras.
A desativação induzida termicamente pode se manifestar de três formas: perda da superfície catalítica em virtude do crescimento de tamanho do cristalito de metal na fase catalítica, perda da área do suporte em virtude do colapso de poros nos cristalitos da fase ativa, e transformações químicas das fases catalíticas para fases não catalíticas.
As duas primeiras formas caracterizam
A
sinterização.
B
coqueificação.
C
mascaramento.
D
lixiviação.
E
envenenamento.
Analise a figura a seguir sobre o processo de tratamento de água convencional e assinale a alternativa correta.
A
Na etapa 2 ocorre a decantação e a floculação.
B
Nas etapas 3 e 4 ocorrem os processos mais lentos, ou seja, a floculação (etapa 3) seguida da correção do pH da água (etapa 4).
C
Na etapa 3 ocorre o gradeamento, onde as partículas maiores são eliminadas.
D
Na etapa 4 ocorre a decantação, responsável pela neutralização de cargas, e, a partir daí, a água já pode ser distribuída.
E
Na etapa 4 ocorre a desinfeção e a oxidação, em que é adicionado hidróxido de alumínio para eliminar micro-organismos da água.
Um pesquisador de química analítica está estudando o comportamento eletroquímico de uma célula galvânica, cujo diagrama é Zn(s) | ZnSO4(aq) ∥ CuSO4(aq) | Cu(s). Sabe-se que os potenciais de redução dos pares Cu2+/
A
No diagrama da célula, o ânodo encontra-se escrito à direita.
B
Se as concentrações de Cu2+ e Zn2+ forem 1 mol/L, o potencial da célula será de +1,10V.
C
Os elétrons no circuito externo fluem do eletrodo de cobre em direção ao eletrodo de zinco.
D
O diagrama da célula indica a ausência de ponte salina, isto é, as soluções estão em um mesmo compartimento.
As mudanças químicas podem resultar na liberação ou absorção de calor. Elas também podem provocar a realização de trabalho, tanto no próprio sistema quanto no sistema da vizinhança. A função termodinâmica chamada entalpia responde pelo fluxo de calor nas mudanças químicas que ocorrem à pressão constante quando nenhuma forma de trabalho é realizada, a não ser trabalho PV. Sobre a entalpia, analise as afirmativas a seguir.
I. É uma propriedade extensiva. Portanto, a magnitude do ΔH é diretamente proporcional à quantidade de reagente consumida no processo.
II. A variação de entalpia para uma reação depende do estado dos reagentes e dos produtos.
III. A variação de entalpia para uma reação é igual em valores absolutos, mas oposta em sinais para o ΔH da reação inversa.
Está correto o que se afirma em
A
I, II e III.
B
II, apenas.
C
I e II, apenas.
D
I e III, apenas.
Analise o diagrama a seguir.
O diagrama está representando uma reação
A
endotérmica, com o estado de transição mais energético na etapa 2.
B
endotérmica, com a etapa 3 mais rápida.
C
exotérmica, com a etapa 2 mais lenta.
D
exotérmica, com o estado de transição mais energético na etapa 3.
E
endotérmica, com a etapa 2 mais lenta.
Considere uma célula eletrolítica formada por uma cuba com solução salina e uma fonte de eletricidade com eletrodos imersos na solução.
Assinale a opção que corresponde a um dos fenômenos que acontece na célula.
A
No eletrodo positivo, os íons negativos são forçados a receber elétrons do eletrodo.
B
No eletrodo positivo, os íons positivos são reduzidos.
C
No eletrodo negativo, os íons positivos retiram os elétrons do eletrodo.
D
No eletrodo negativo, os íons negativos são oxidados.
E
Os dois eletrodos (negativo e positivo) recebem tanto íons positivos como negativos.
Segundo a NACE (National Association of Corrosion Engineers), a corrosão é uma deterioração de um material, geralmente metálico, que resulta de uma reação com o meio em que esse material se encontra. Essa corrosão pode ser química ou eletrolítica. A corrosão eletroquímica é a mais frequente na natureza e ocorre a partir da transferência de elétrons por reações de oxirredução. Esse tipo de corrosão se desencadeia através da formação de uma pilha de corrosão eletroquímica, que é formada por dois metais diferentes, imersos em uma solução condutora (eletrólito) e conectados entre si por uma ligação elétrica, como é ilustrado na figura abaixo:
Como mostra a figura, a formação desse tipo de pilha é apenas uma das maneiras através da qual pode ser desencadeada a corrosão eletrolítica. A pilha de corrosão evidenciada acima ocorre devido à diferença de potencial de eletrodo entre os diferentes metais, e é mais reativa quanto maior for esta diferença de potencial. Esse tipo de pilha compreende um exemplo clássico das pilhas de corrosão eletroquímicas, que é conhecido por
A
Pilha de ação local.
B
Pilha ativo-passiva.
C
Pilha de concentração iônica.
D
Pilha de corrosão galvânica.
E
Pilha de aeração diferencial.
Leia o texto a seguir.
“Em química, entretanto, a maior parte das reações químicas ocorre em recipientes abertos para a atmosfera e, portanto, em pressão constante de cerca de 1 atm. Esses sistemas podem se expandir ou contrair livremente. Se um gás se forma, ele trabalha contra a atmosfera para ocupar espaço. Embora nenhum pistão esteja envolvido, trabalho é realizado. Nesse sentido, uma função de estado que medisse as variações de energia em pressão constante considerando automaticamente as perdas de energia como trabalho de expansão durante a transferência de calor seria muito útil.”
ATKINS, Peter; LAVERMAN, Leroy; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 7. Porto Alegre: Bookman, 2018. [Adaptado].
A função de estado à qual o trecho grifado no texto faz referência é a
A
energia livre de Helmoholtz.
B
energia interna.
C
entalpia.
D
capacidade calorífica.
A desativação dos catalisadores consiste na perda da atividade catalítica e/ou seletividade com o tempo de uso, representando um grande problema a ser superado pela maioria dos processos catalíticos industriais. Sobre os fenômenos de desativação de catalisadores heterogêneos, é incorreto afirmar que
A
a força da ligação formada entre o átomo de enxofre e o metal da fase ativa diminui conforme se aumenta o grau de blindagem do átomo de enxofre, ou seja, quanto mais ligações o composto sulfurado possuir, menor será sua capacidade de envenenar a superfície do catalisador.
B
o vapor de água pode ocasionar a inibição ou mesmo a desativação de catalisadores.
C
a inibição ocorre quando há a adsorção competitiva de moléculas de água nos sítios catalíticos; já na desativação ocorre a dissociação das moléculas de água no catalisador, formando grupos hidroxilas (-OH) superficiais.
D
a adição de “armadilhas” para SO₂ na composição de um catalisador heterogêneo pode causar a redução da desativação da fase ativa. Tipicamente são utilizados óxidos com propriedades ácidas ou anfóteras para uma melhor interação com o SO₂ da corrente gasosa, deixando a fase ativa livre de envenenamento.
E
a presença de vapor de água em altas temperaturas (>500 °C) pode provocar a sinterização da fase ativa do catalisador, onde o processo de sinterização envolve três mecanismos: (i) migração de cristalitos; (ii) migração atômica e (iii) transporte de vapor em temperaturas muito altas (>800 °C).
O método de síntese de catalisadores sólidos empregado é essencial nas características dos materiais obtidos, sendo motivo de amplo e contínuo estudo. Deseja-se sintetizar um catalisador à base de cobre metálico suportado em zeólita Y a partir de sulfato de cobre II. Nessa perspectiva, qual método seria mais adequado, para se obter um catalisador de cobre com elevada dispersão sobre o suporte zeolítico sódico?
A
Sol-Gel.
B
Impregnação a seco.
C
Espalhamento térmico.
D
Hidrotérmico.
E
Troca iônica.
A pilha seca de Leclanché é formada por um recipiente de Zinco, contendo uma pasta úmida de cloreto de amônio, cloreto de zinco e dióxido de manganês. Como os produtos formados na semi-reação catódica são gasosos, o dióxido de manganês é utilizado para reagir com o gás hidrogênio, que poderia explodir a pilha. Desta forma, utiliza-se o dióxido de manganês para evitá-lo. Observe abaixo as semi-reações da pilha de Leclanché.
(Texto modificado de Maia, D.)., Bianchi, J.C. DE A., Química Geral - Fundamentos, São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2007, p.363).
Zn0(s) ➜ Zn++ + 2e-
2NH4CI + 2e- ➜ 2NH3+ H2 + 2Cl-
2MnO2 +H2 ➜ Mn2 O3+ H2O
Zn++ + 2NH3 +2Cl ➜ Zn(NH3)CL2(s)
Baseando-se nas informações acima, pode-se afirmar que:
A
O Zn(s), é o responsável pela semi-reação catódica.
B
O Zn(s) é o responsável pela semi-reação anódica.
C
O MnO2 é o responsável pela semi-reação catódica.
D
O MnO2 é o responsável pela semi-reação anódica.
E
O NH4+ (aq) é o responsável pela semi-reação anódica.
As transformações químicas consistem na conversão de uma substância em uma outra ou em várias, com alteração na sua composição química.
São exemplos de transformações químicas:
A
a ferrugem formada em um prego antigo e a fotossíntese das plantas.
B
o desprendimento de gás no refrigerante e a ebulição da água em uma panela fervendo.
C
a condensação de gotículas de água em um copo de cerveja e a explosão acidental de um botijão de gás de cozinha.
D
o funcionamento interno de uma pilha e a separação da limalha de ferro de um pó utilizando um imã.
E
a fusão de latas de alumínio para reciclagem e o crescimento de uma massa de bolo devido ao fermento.
As reações nucleares são muito empregadas tanto para gerar eletricidade quanto para criar armas de destruição em massa. Elas são usadas também para ajudar a determinar os mecanismos de reações químicas, para investigar o movimento de átomos em sistemas biológicos e para achar a idade de importantes artefatos históricos. 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.
Sobre a química nuclear, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.
( ) Quando o núcleo de urânio-238 perde uma partícula alfa, o fragmento restante tem número atômico 90 e número de massa 234.
( ) Para transformar urânio-238 em rádio-226 foram emitidas 3 partículas beta (β).
( ) A radiação gama consiste em fótons de alta energia; muda a massa e o número atômico de um núcleo.
( ) Quando o rádio-226 sofre decaimento alfa o produto formado é 86Rn222.
A sequência está correta em
A
F, F, V, V.
B
V, F, F, V.
C
V, V, F, F.
D
F, V, V, F.
Uma solução de ácido sulfúrico foi submetida a um processo de eletrólise utilizando eletrodos inertes, durante um tempo de 2.100 segundos. O gás hidrogênio (H₂) gerado no cátodo foi coletado sobre água, totalizando 6 mmol:
2e – + 2H+ (aq) → H2(g)
Com base nos dados apresentados e, ainda, considerando a constante de Faraday como 96.500 C/mol, é correto afirmar que a corrente média aplicada durante a eletrólise foi de, aproximadamente:
A
0,5 A.
B
1,5 A.
C
3,2 A.
D
4,1 A.
Em um modelo simplificado para uma bateria de íon-lítio com anodo de grafite e catodo com substrato de cobalto dopado com lítio, para descrever adequadamente o processo, pode-se usar uma equação global do tipo LiC6 + CoO2 ⮂ C6 + LiCoO2, cuja reação direta diz respeito à descarga e a inversa, à carga.
C
Certo
E
Errado
Assinale a alternativa correta.
Sobre a relação entre energia e massa, segundo a Teoria da Relatividade de Einstein, é correto afirmar que:
A
A energia é sempre igual à massa.
B
A energia é sempre menor que a massa.
C
A energia é sempre maior que a massa.
D
A energia pode ser convertida em massa e vice-versa.
E
A energia e a massa são opostos que não se convertem.
Com base na reação entre hidróxido de ferro II e zinco metálico, que forma hidróxido de zinco e ferro metálico, Fe(OH)2+Zn — Zn(OH)2 + Fe, assinale a afirmativa correta.
A
Como se trata de uma reação de dupla troca, não acontece oxirredução nos átomos.
B
O átomo de ferro aumenta o seu número de oxidação quando passa para a forma metálica.
C
O átomo de zinco sofre redução ao receber elétrons no processo.
D
O átomo de zinco tem seu número de oxidação +3 na sua forma hidróxido.
E
O ferro é o agente oxidante da reação.
Uma bomba centrífuga funciona impelindo o fluido por deslocamento positivo na palheta do rotor, gerando uma diferença de potencial piezométrico com consequente transferência de energia cinética ao fluido.
C
Certo
E
Errado
Gerar simulado