Questões de Concurso sobre Transformações Químicas e Energia

Os potenciais padrão de redução (E°) de diversas espécies são tabelados e a grosso modo, permitem ver o quão facilmente uma espécie é reduzida:

Al⁺³ (aq) + 3e ⁻ → Al(s) E° = −1,66 V

Cl₂(g) + 2e ⁻ → 2Cl⁻(aq) E° = 1,36 V

F₂ (g) + 2e ⁻ → 2F −(aq) E° = 2,87 V

Pb⁺² (aq) + 2e ⁻ → Pb(s) E° = −0,13 V

A partir dos dados apresentados acima, é correto afirmar que

O propano, de fórmula C₃H₈, pode ser obtido da destilação fracionada do petróleo e é um importante componente do GLP (Gás Liquefeito de Petróleo), porém sua entalpia de formação não pode ser medida de maneira direta.

3c (grafite)+4 H₂(g)→C₃H₈(g) Δ,H°=?

Observe as reações a seguir:

C₃H₈(g)+5 O₂→3 CO₂(g)+4H₂O(I) _______ΔH°=-2220kJ

C(grafite)+ O₂(g)→CO₂(g)______________ΔH°=-394kJ

H₂(g)+1/2 O₂(g)→H₂ O(I)______________ΔH°=-286kJ

De acordo com as reações acima e os dados fornecidos, o valor da entalpia padrão de formação do gás propano, em quilojoules, é igual a:

A atmosfera da Terra é constantemente bombardeada por raios cósmicos, núcleos atômicos de alta energia, constituídos principalmente por prótons e nêutrons, que consequentemente colidem com os átomos de nitrogênio 14 e dão origem ao isótopo radioativo Carbono 14, com tempo de meia-vida 5.730 anos. Tendo em vista que este isótopo acaba entrando no ciclo natural do carbono, sendo absorvido pelos seres animais e vegetais, é comum nos estudos arqueológicos o uso da técnica do Carbono 14 para a datação de objetos antigos e fósseis. Assim sendo, considerando um fóssil de massa 70 g com uma emissão de 12,5% do valor da emissão de um ser vivo, assinale a alternativa que melhor representa a idade desse fóssil e a medida de sua radiação β. (Dado: a emissão máxima de um ser vivo é 15 emissões beta/min.g).

Os acidentes com produtos inflamáveis resultam de forma imediata em danos graves à vida das pessoas e em contaminação ambiental. Por esse motivo, o Corpo de Bombeiros Militar de Minas Gerais vem realizando constantes treinamentos e simulações de acidentes com combustíveis. Nesse contexto, é importante, também, que se faça um estudo prévio da capacidade energética dos combustíveis e seus impactos.

O quadro a seguir apresenta alguns combustíveis com suas respectivas entalpias molares de combustão:

A partir desses dados, qual combustível pode liberar mais energia se, isoladamente, 100 g de cada substância for completamente queimada?

A energia do complexo ativado da reação II é maior que a energia do reagente.

Entropia é a quantidade termodinâmica da medida do grau de desordem em um sistema, sendo que a variação de entropia é igual ao calor fornecido reversivelmente a um sistema, multiplicado pela temperatura em que a transferência de calor ocorre na vaporização, conversão da substância do estado líquido para o estado de vapor.

Para o cálculo de balanço de energia das reações, é necessário ter o valor da entalpia das substâncias a cada temperatura.

Considere que:

Para uma combustão, a substância A é alimentada a 120 °C.

A capacidade calorífica da substância A à pressão constante e temperatura T em graus Celsius é dada pela equação:

c_pA = a + bT + cT² + dT³ (J.gmol^-1)

O calor de formação e calor de combustão a 298 K da substância A são, respectivamente:

H${}_{FA}^{298}$ (kJ.gmol^-1) e H${}_{CA}^{298}$ (kJ.gmol^-1)

A expressão para a integração para o cálculo de entalpia, a substância A a 120 °C em um processo de combustão será dada pela equação:

O ciclo do cobre é um experimento didático em que o cobre metálico é utilizado como reagente de partida. Após uma sequência de reações (I, II, III, IV e V), o cobre retorna ao seu estado inicial ao final do ciclo.

A reação de redução do cobre ocorre na etapa

Em um experimento, foi realizada a eletrólise do cloreto de potássio em solução aquosa com eletrodos inertes. O composto formado no catodo da eletrólise corresponde a:

Um analista em seu laboratório adiciona água destilada em um Erlenmeyer até que o mesmo esteja pela metade, posteriormente o coloca sobre a chama de um bico de Bunsen, o calor da chama é transferido através do fundo do recipiente para a água e daí para o restante da mesma, com base na descrição é correto afirmar que a transferência de calor se processou, majoritariamente, por:

Considere que dois líquidos A e B formam uma solução ideal e apresentam valores de pressão de vapor de 768 e 693 mmHg, respectivamente, a uma temperatura de 431K. De acordo com a Lei de Raoult, quando o líquido entra em ebulição em 431K e 760 mmHg, a composição de A e B no líquido é:

Em relação à oxirredução, marque a opção INCORRETA:

A entalpia (H) é uma propriedade que pode ser expressa pela seguinte expressão: H = U + PV, em que U é a energia interna, P a pressão e V o volume. Com base nessas informações e sabendo que os gases envolvidos são ideais, determine a variação de entalpia da combustão de 2 mols de glicose que reage num calorímetro de volume constante conforme a reação abaixo e assinale a opção correta.

C₆H₁₂O₆(s) + 6O₂(g) $\to$ 6CO₂(g) + 6H₂0(g), $△$U = -2559 kJ mol^-1 e T = 298 K

Dados: R = 8,3145 J K^-1 moI^-1

Considere a célula eletroquímica abaixo.

A diferença de potencial elétrico da célula é dada por: E= 0,5580 + 0,05916 log([Ag⁺]), em Volts.

Na titulação de 30mL de uma solução de KCI 0,4M foi usada uma solução de AgNO₃ 0,15M. Sabendo que a diferença de potencial elétrico foi medida pela célula acima, assinale a opção que apresenta o valor da diferença de potencial elétrico, em Volts, após a adição de 20ml da solução de AgNO₃.

Dado: K_PS,AgCI = 1,8 x 10^-10

Nas pilhas ocorrem algumas reações químicas capazes de produzir espontaneamente corrente elétrica. O processo inverso em que a passagem de corrente elétrica, através de um sistema líquido onde existem íons, produz reações químicas não é espontâneo, denomina-se eletrólise, tendo sido estudado, pela primeira, vez por Faraday, em meados do século XIX. “A eletrólise do fluoreto de prata aquoso em meio ácido produz _______ de prata em 1 h com corrente elétrica de 10 A, gás oxigênio e força eletromotriz externa mínima necessária para que ocorra o processo sob condições-padrão de ______.”

Assinale a alternativa que completa correta e sequencialmente a afirmativa anterior.

Considere a hidrogenação do etileno descrita abaixo, e assinale a alternativa que não apresenta uma conclusão verdadeira:

A entalpia de uma reação depende de uma série de fatores físicos, dos quais os principais são, EXCETO:

Na área de estudo da potenciometria, sabe-se que o eletrodo indicador é um dispositivo que, imerso na solução contendo o analito, desenvolve um potencial, que depende da atividade do analito. A maioria dos eletrodos indicadores empregados na potenciometria é seletiva em sua resposta.

Um eletrodo que é classificado como eletrodo indicador é o

A lei de absorção, também conhecida como Lei de Beer, diz quantitativamente como a grandeza da atenuação depende da concentração das moléculas absorventes e da extensão do caminho sobre o qual ocorre a absorção. A transmitância T da solução é a fração da radiação incidente transmitida pela solução.

Considerando que um feixe de radiação, ao passar por uma solução absorvente, registrou uma absorbância X, é correto afirmar que a transmitância será igual a

Considere a pilha de Daniell formada por eletrodos de zinco e cobre imersos em soluções aquosas de ZnSO₄ e CuSO₄, ambas na concentração de 1 mol/L (mol por litro). Os eletrodos se encontram interligados por uma ponte salina, conforme mostra a figura abaixo.

As semirreações que descrevem o processo de oxirredução estão descritas a seguir.

Cu²⁺ (aq) + 2e^- → Cu(s)

Zn²⁺ (aq) + 2e^- → Zn(s)

E⁰_red = + 0,34 V (volts)

E⁰_red = - 0,76 V (volts)

Para o processo descrito, analise as afirmativas abaixo e dê valores Verdadeiro (V) ou Falso (F).

( ) O eletrodo de zinco sofre oxidação e o eletrodo de cobre sofre redução.

( ) A reação de oxidação ocorre no cátodo e reação de redução ocorre no ânodo.

( ) O diagrama de célula do processo é Zn (s)|Zn²⁺(aq)||Cu²⁺(aq)|Cu (s).

( ) Os elétrons fluem do ânodo para o cátodo.

( ) A reação global da pilha é Cu(s) + Zn2+(aq) → Cu²⁺(aq) + Zn(s) e a diferença de potencial é 1,10 V (volts).

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de cima para baixo.