Questões de Concurso sobre Transformações Químicas e Energia

Considere as seguintes proposições:

I. Massa critica representa a massa mínima de um nuclídeo fissil em um determinado volume necessária para manter uma reação em cadeia.

II. Reações nucleares em cadeia referem-se a processos nos quais elétrons liberados na fissão produzem nova fissão em, no mínimo, um outro núcleo.

III. Os núcleos de ²²⁶Ra podem sofrer decaimentos radioativos consecutivos até atingirem a massa de 206 (chumbo), adquirindo estabilidade.

Das proposições acima, está(ão) CORRETA(S)

Considere que a reação abaixo ocorra em uma pilha.

2 Fe+++ + Cu ^ Cu++ + 2 Fe++

Assinale a alternativa que indica o valor correto do potencial padrão dessa pilha.

Dados: Fe⁺⁺ → Fe⁺⁺⁺ + e^- E⁰ = -0,77 V

Cu⁺⁺ + 2e^- → Cu E⁰ = +0,34 V

Em 1937 ocorreu o desastre do Hindenburg em Nova Jersey. O dirigível alemão, cheio de hidrogênio gasoso, foi destruído em um incêndio de grandes proporções. São dadas as seguintes proposições sobre o fenômeno.

I. Trata-se de uma reação exotérmica, na qual a energia de ativação é diretamente proporcional a quantidade de matéria presente, onde o total de entalpia liberada é igual ao produto da quantidade de matéria pelo volume total do dirigível.

II. A variação de entropia do sistema em questão (dirigível), ao entrar em combustão, é dado pela quantidade de calor produzida acrescida do trabalho realizado para expansão dos gases durante a explosão.

III. Considerando comportamento do hidrogênio como um gás ideal e a invariabilidade do volume do dirigível, antes da explosão não há realização de trabalho por parte do gás.

São CORRETAS as alternativas:

Verifica-se que na corrosão por polarização os potenciais de eletrodos não se mantêm iguais aos seus valores originais, mas variam em função da corrente circulante. Sobre a corrosão por polarização, é correto afirmar que:

Calcule a f.e.m. de uma célula formada pela imersão de uma lâmina de cobre numa solução de 0,15M de CuS0₄ e um bastão de zinco numa solução de 0,25M de ZnS0₄ e marque a opção correta.

Dados:

Equação de Nernst: E = E₀ + (0,0592/n) x log M

Cu²⁺ + 2e^- = Cu; E₀Cu = 0,34V

Zn²⁺ + 2e^- = Zn; E₀Zn = -0,76V

log(0,15) = -0,82391

íog(0,25) = -0,60206

O uso de aditivos anticongelamento de soluções é comum em países onde a temperatura recorrentemente atinge valores abaixo de 0ºC. Como poderia ser determinada a massa molar M₁ do aditivo anticongelamento? Considere R a constante dos gases ideais, T_c a temperatura de congelamento do solvente, Lc o calor latente de solidificação do solvente, m₁ a massa molar do soluto, m₂ a massa do solvente e n $\Delta$T_c a variação da temperatura de congelamento do solvente e K_c a constante criométrica do solvente. Considere f como sendo o fator de conversão de unidades.

Células galvânicas (pilhas) são dispositivos nos quais reações espontâneas de oxidorredução geram uma corrente elétrica. São dispostas pela combinação de espécies químicas com potenciais de redução diferentes. Existem milhares de células galvânicas possíveis. Considere as semirreações abaixo e seus respectivos potenciais de redução nas condições padrão (25 °C e 1 atm).

Al³⁺ (aq) + 3 e^- $⟶$ Al (s)______$\Delta$ E°_red = -1,66 V

Au3+ (aq) + 3 e^- $⟶$ Au (s) ____$\Delta$ E°_red = +1,50 V

Cu2+ (aq) + 2 e^- $⟶$ Cu (s)____ $\Delta$ E°_red = +0,34 V

Baseado nas possibilidades de combinações de células galvânicas e suas representações esquemáticas recomendadas pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), são feitas as seguintes afirmativas:

I - a diferença de potencial (d.d.p.) da pilha formada pelas espécies químicas alumínio e cobre e representada esquematicamente por Al (s) |Al³⁺(aq) || Cu²⁺ (aq) |Cu (s) é de +1,52 V (nas condições-padrão);

II - na pilha formada pelas espécies químicas cobre e ouro e representada esquematicamente por Cu(s) | Cu²⁺(aq) || Au³⁺(aq) |Au(s), a reação global corretamente balanceada é:

3 Cu (s) + 2 Au³⁺ (aq) $⟶$ 3Cu²+ (aq) + 2Au (s)

III - na pilha formada pelas espécies químicas cobre e ouro e representada esquematicamente por Cu (s) | Cu²⁺(aq) || Au³⁺(aq) | Au(s), o agente redutor é o Cu (s);

IV - a representação IUPAC correta de uma pilha de alumínio e ouro (Al-Au) é Au (s) | Au³⁺(aq) || Al³⁺(aq) | Al (s).

Estão corretas apenas as afirmativas

A quantidade, em Coulombs, que são consumidos por uma cuba onde são produzidos 245 g de NaClO₄ a partir de NaClO₃, sabendo-se que a eficiência anódica é de apenas 60%, é de:

Dados: Na = 23 / Cl = 35,5 e O = 16

Conversores catalíticos (catalisadores) de automóveis são utilizados para reduzir a emissão de poluentes tóxicos. Poluentes de elevada toxicidade são convertidos a compostos menos tóxicos. Nesses conversores, os gases resultantes da combustão no motor e o ar passam por substâncias catalisadoras. Essas substâncias aceleram, por exemplo, a conversão de monóxido de carbono (CO) em dióxido de carbono (CO₂) e a decomposição de óxidos de nitrogênio como o NO, N₂O e o NO₂ (denominados NO_x) em gás nitrogênio (N₂) e gás oxigênio (O₂). Referente às substâncias citadas no texto e às características de catalisadores, são feitas as seguintes afirmativas:

I - a decomposição catalítica de óxidos de nitrogênio produzindo o gás oxigênio e o gás nitrogênio é classificada como uma reação de oxidorredução;

II - o CO₂ é um óxido ácido que, ao reagir com água, forma o ácido carbônico;

III - catalisadores são substâncias que iniciam as reações químicas que seriam impossíveis sem eles, aumentando a velocidade e também a energia de ativação da reação;

IV - o CO é um óxido básico que, ao reagir com água, forma uma base;

V - a molécula do gás carbônico (CO₂) apresenta geometria espacial angular.

Das afirmativas feitas estão corretas apenas a

Numa medida de eficiência quântica da fotossíntese em plantas verdes, determinou-se que 8 quanta de luz vermelha de 6850 angstrons são necessários para produzir uma molécula de gás oxigênio. Sabendo-se que a energia média armazenada num processo fotossintético é 112 kcal/mol de oxigênio produzido, a eficiência, em percentual, da conversão energética nesse experimento é de:

Um recipiente de paredes adiabáticas e de volume constante contém duas amostras de água pura separadas por uma parede também adiabática e de volume desprezível. Uma das amostras consiste em 54 g de água a 25 ºC e, a outra, em 126 g a 75 ºC. Considere que a parede que separa as amostras é retirada e que as amostras de água se misturam até atingir o equilíbrio. Sobre esse processo são feitas as seguintes afirmações:

I. A temperatura da mistura no equilíbrio é de 323 K.

II. A variação de entalpia no processo é nula.

III. A variação de energia interna no processo é nula.

IV. A variação de entropia no processo é nula.

Assinale a opção que apresenta a(s) afirmação(ões) CORRETA(S) sobre a mistura das amostras de água.

Ao utilizar um calorímetro, podemos analisar a variação de calor ocorrida em uma reação química, ou seja, a variação de entalpia. Sabe-se que se reagirmos 0,04 mol de gás hidrogênio com 0,04 mol de gás cloro, teremos a formação de 0,08 mol de ácido clorídrico com liberação de 1.760 cal. Assinale a alternativa da entalpia de formação, em kcal/mol, do ácido clorídrico em condições padrão.

Para um certo líquido, o ponto normal de ebulição é 400 K. O calor de vaporização pode ser calculado pela equação: ΔH = 13500 -10 T (cal mol^-1). Admitindo que seu vapor se comporte como gás ideal e que o volume do líquido seja desprezível quando comparado com o do vapor, os valores aproximados de q, w, ΔU, ΔH, ΔS e ΔG, para o processo de vaporização de 1 mol de benzeno a 400 K são:

Dado: 1 cal = ~4,187 J

O gráfico p = f(V) a seguir representa uma série de transformações para um mol de um gás de comportamento ideal.

Identifique as transformações representadas por A→B, B→C, C→D, D→A e A→C e assinale a alternativa correta:

Um vaso de 3 m³ contendo uma mistura de hidrocar-bonetos, hermeticamente fechado, opera inicialmente a 3 x 10⁵ Pa. Sem haver entrada ou saída de material, o vaso sofre uma remoção de calor de 895 kJ, mediante um sistema de resfriamento, tendo sua pressão reduzida para 2,8 x 10⁵ Pa.

Nessa condição, a variação da entalpia do vaso, em kJ, foi de

Permanganometria é o nome dado ao conjunto de técnicas titulométricas empregando o íon permanganato como agente oxidante,

-

Considere a reação global:

-

-

$Mn{O}_{4\left(aq\right)}^{-}+F{e}_{\left(aq\right)}^{2+}+8H^{+}$ $M{n}_{\left(aq\right)}^{2+}+F{e}_{\left(aq\right)}^{3+}+4H_{2}O$

e as semi-reações:

-

$Mn{O}_{4\left(aq\right)}^{-}+8H_{\left(aq\right)}^{+}+5e^{-}$ $M{n}_{\left(aq\right)}^{2+}+4H_{2}O\left(l\right)E\circ =+1,510V$

$F{e}_{\left(aq\right)}^{3+}+e^{-}$ $F{e}_{\left(aq\right)}^{2+}E\circ =+0,77V$

-

A diferença de potencial da reação global é: