Questões de Concurso sobre Transformações Químicas e Energia

As técnicas eletroanalíticas se baseiam em processos de ________onde as espécies eletroativas do meio oferecem resposta à aplicação de um _______para o monitoramento da corrente elétrica ou valor do potencial em comparação ao potencial de um eletrodo de referência. A ________e a _______são bastante utilizadas em análises de espécies eletroativas orgânicas e inorgânicas e na determinação seletiva de íons orgânicos e inorgânicos em solução, respectivamente. Assinale a alternativa que corresponde as palavras CORRETAS para cada respectivo espaço vazio.

A figura seguinte representa um experimento de eletrólise da água.

Com relação ao experimento, dentre as substâncias iniciais e as que foram formadas no processo de eletrólise da água, são consideradas substância simples, composta e mistura, respectivamente:

Para que uma reação química possa ocorrer é necessário que os reagentes recebam certa quantidade de energia, chamada energia de ativação (E_a). A reação entre os gases nitrogênio e oxigênio, componentes do ar, por exemplo, não ocorre em condições ambientes, embora exista um grande número de choques entre suas moléculas. A reação entre esses gases ocorre na atmosfera apenas quando associada a descargas elétricas dos relâmpagos, em dias chuvosos, e também no interior dos motores de explosões internas, quando a vela do automóvel libera uma faísca elétrica. Nesses casos, a E_a é fornecida pelas faíscas.

Considerando o gráfico anterior, referente ao diagrama energético de uma reação química, qual o valor da energia de ativação e o ΔH da reação respectivamente?

A reação de fusão nuclear que ocorre no Sol é um processo de várias etapas, em que o núcleo do hidrogênio se transforma em um núcleo de hélio. Ela pode ser dividida da seguinte maneira:

Considerando esse processo e sabendo que 1 g de hidrogênio tem 1 mol de átomos, e que N_A = 6,022 x 10²³ átomos/mol e eV = 1,6 x 10^-19 J, assinale a alternativa que indica a energia aproximada, em terajoules, liberada por 4 gramas de hidrogênio.

Dentre os sólidos abaixo relacionados, o que apresenta a energia de rede cristalina mais alta é:

Deseja-se depositar uma camada de 0,85 g de níquel metálico no catodo de uma célula eletrolítica, mediante a passagem de uma corrente elétrica de 5 A através de uma solução aquosa de nitrato de níquel. Assinale a opção que apresenta o tempo necessário para esta deposição, em minutos.

Os mecanismos de proteção anticorrosiva conferidos por uma tinta ou sistema de pintura são definidos tomando-se 0 aço como substrato de referência. O mecanismo básico de proteção de uma tinta rica em zinco que protege catodicamente um metal através da adição de outro que lhe seja anódico, denomina-se mecanismo

Com relação às características de um eletrodo de referência ideal, é INCORRETO afirmar que

Atualmente tem se falado muito em energia limpa, ou seja, energia oriundas de fontes renováveis e que não lançam poluentes na atmosfera (tais como o carbono). Marque a alternativa abaixo que cita exemplos apenas de energia limpa.

“O cromo pode ser liberado para o ambiente por meio de resíduos originados de um amplo número de processamentos industriais, incluindo a indústria curtumeira, têxtil e de metalurgia do ferro, aço e outros metais. Dentre as formas normalmente encontradas na natureza, o cromo hexavalente apresenta-se como cromatos e dicromatos (CrO${}_4^{2-}$ e Cr₂O${}_7^{2-}$), os quais são tóxicos e mutagênicos, solúveis em uma ampla faixa de pH e geralmente móveis no sistema solo/água. O cromo trivalente apresenta-se na forma do cátion Cr³⁺ e do ânion CrO${}_{\overline{2}}$ , sendo consideravelmente menos tóxico e de baixa mobilidade, em razão de sua precipitação como óxidos e hidróxidos em pH superior a 5,0.”

Um dos processos de transformação do cromo hexavalente tóxico em cromo trivalente menos tóxico, é a reação destes compostos com ferro puro ou cátion Fe²⁺ como mostram as reações abaixo (a 25 ºC e 1 atm).

Fe(s) + CrO${}_4^{2-}$(aq) + 4H₂O($\ell$) $⟶$ Fe(OH)₃(s) + Cr(OH)₃(s) + 2OH⁻(aq)

6Fe²⁺(aq) + Cr₂O${}_7^{2-}$(aq) + 14H⁺ $⟶$ 6Fe³⁺(aq) + 2Cr³⁺(aq) + 7H₂O($\ell$)

Dados: potenciais de redução em volts (V) a 25 ºC e 1 atm

Fe²⁺(aq) $⟶$ Fe³⁺(aq) + e⁻ ____________E⁰ = -0,77

Fe⁰(s) $⟶$ Fe³⁺(aq) + 3e⁻ ____________ E⁰ = 0,04

CrO${}_4^{2-}$(aq) + 4H₂O($\ell$) + 3e${}^{-}$$⟶$ Cr(OH)₃(s) + 2OH−(aq) _ E⁰ = -0,12

Cr₂O${}_7^{2-}$(aq) + 14 H⁺ (aq) + 6e^- $⟶$ 2Cr³⁺(aq) + 7H₂O($\ell$) _ E⁰ = 1,33

Os potenciais de redução das reações de transformação do cromo hexavalente em trivalente serão em volts (V), respectivamente:

Mesmo em sua simplicidade, a bateria de Volta possibilitou algumas descobertas importantes no campo da eletroquímica: a bioeletroquímica, devido ao debate entre Galvani e Volta, a eletroposição e outras mais. Analise as afirmativas seguintes, relacionadas eletroquímica e marque a alternativa CORRETA.

I. Quando uma espécie química perde elétrons para outra espécie química, ocorre redução.

II. Quando uma espécie química retira elétrons de outra espécie química, ocorre oxidação.

III. O funcionamento de uma pilha provém de reações químicas espontâneas que permitem obter um fluxo de elétrons que percorre um circuito externo.

Com relação à ação corrosiva da água, coloque F (falso) ou V (verdadeiro) nas afirmativas abaixo, e assinale a opção correta.

I- O efeito do cloreto de sódio na corrosão deve-se ao fato de esse sal ser um eletrólito forte, ocasionando, portanto, aumento de condutividade.

II- O oxigênio é considerado como um fator de controle do processo corrosivo, sempre acelerando 0 processo, independentemente de sua concentração.

III- As reações de corrosão são, usualmente, mais rápidas em temperaturas negativas.

IV- Como a água do mar é um eletrólito forte, ocorre acentuada corrosão quando materiais metálicos diferentes são ligados e expostos à atmosfera marinha ou submersos em água do mar.

Os revestimentos metálicos são utilizados com diferentes finalidades, dentre elas, a resistência à corrosão. Entre os diversos métodos de revestimento metálico, existe um processo no qual o material a ser protegido é colocado como cátodo em uma cuba eletrolítica, onde o eletrólito contém sal do metal a ser usado no revestimento, podendo o anodo ser também do metal a ser depositado. Este processo é denominado:

Para o grafite, ρ = 2250 kg/m³ , H⁰ = 0 e S⁰ = 5,7 x 10^-3 kJ/(mol.K). Para o diamante, ρ = 3500 kg/m³ , H⁰ ≠ 0 e S⁰ = 2,4 x 10^-3 kJ/(mol.K). Na conversão do grafite em diamante, ΔG⁰ = 2900 kJ/mol. Com base nestas informações, é correto afirmar que:

Dada uma célula eletroquímica constituída de íons cromo e cobalto.

Pt⁰ |Cr²⁺,Cr³⁺||Pt⁰ |Co³⁺|Co²⁺

Co³⁺ + e^- $\leftrightharpoons$ Co²⁺ (E⁰ = + 1,92V);

Cr³⁺ + e^- $\leftrightharpoons$ Cr²⁺ (E⁰ = - 0,42V)

Com base nessa representação e nas semirreações, qual a tensão da célula eletroquímica e a classificação dessa célula, de acordo com sua espontaneidade?

A definição de Entalpia está, corretamente, apresentada, em:

Com relação à bateria, Ni⁰ + 2Ag⁺ -> Ni²⁺ + 2Ag⁰, assinale a opção INCORRETA.

“O ambiente terrestre atual é naturalmente oxidativo devido à presença de oxigênio e água (O₂ e H₂O), portanto, espontaneamente, os metais tendem a sofrer oxidação quando em contato com essas substâncias.” Como exemplo disso podemos citar o elemento ferro, que dependendo das condições do meio pode passar de Fe⁰ para Fe⁺³.

(MAIA, D. J.; SEGRE, N.; SCATIGNO, A. C.; STELLA, M. B. Experimento sobre a Influência do pH na Corrosão do Ferro. Química Nova na Escola, fevereiro 2015.)

Com base nas configurações eletrônicas destas duas espécies, é CORRETO afirmar que:

Considere a formação de cloreto de sódio sólido a partir de sódio e cloro gasoso dividido em cinco etapas, como é mostrado no esquema a seguir:

A partir destas informações, analise as seguintes afirmações:

I. A energia liberada por um mol de átomos de cloro ao ganhar elétrons é maior que a energia requerida para favorecer a perda dos elétrons de valência de um mol de átomos de sódio.

II. A transferência de um mol de elétrons de átomos isolados de sódio para um mol de átomos isolados de cloro é um processo energeticamente favorável, já que metais possuem baixa energia de ionização e não metais apresentam alta afinidade eletrônica.

III. A etapa E é altamente exotérmica, porque a ligação iônica forte formada entre os íons Na+_(g) e Cl^- _(g) resulta numa grande liberação de energia.

IV. A força motriz responsável pela formação de NaCl sólido a partir de seus elementos é a alta energia reticular do cloreto de sódio representada pela etapa E, a qual contribui de forma significativa para que o processo final tenha como energia líquida liberada 411 KJ/mol.

Assinale a alternativa em que toda(s) a(s) afirmativa(s) está(ão) CORRETA(S):