Questões de Concurso sobre Transformações Químicas e Energia

Considere as semirreações com os seus respectivos potenciais-padrão de redução dados nesta tabela: Considere as semirreações com os seus respectivos potenciais-padrão de redução dados nesta tabela:

Das afirmações acima, estão corretas apenas:

A corrosão de superfícies metálicas pode ser um processo de oxidação indesejada do metal, já que ela promove diminuição da vida útil de diversos materiais.

Sobre a corrosão de superfícies metálicas tem-se que o(a)

I - ferro presente em construções, como pontes e portões, tende a se reduzir espontaneamente formando sal de ferro, que comumente é chamado de ferrugem.

II - água conduz melhor a eletricidade na presença de íons dissolvidos, logo, em regiões litorâneas, o processo de corrosão é favorecido.

III - presença de água favorece a formação de ferrugem, mas a ação do oxigênio não interfere no processo de corrosão.

IV - processo de corrosão se assemelha ao que ocorre numa pilha eletroquímica, onde estão envolvidas reações de oxirredução.

São corretas APENAS as afirmativas

Duas cubas eletrolíticas distintas, uma contendo eletrodos de níquel (Ni) e solução aquosa de NiSO4 e outra contendo eletrodos de prata (Ag) e solução aquosa de AgNO3, estão ligadas em série, conforme mostra a figura a seguir.

DADOS:

Constante de Faraday= 96500 Coulombs/mol de elétrons

Massa molar do níquel=59 g/mol

Massa molar da prata=108 g/mol

Esse conjunto de cubas em série é ligado a uma bateria durante um certo intervalo de tempo, sendo observado um incremento de 54 g de massa de prata em um dos eletrodos de prata. Desse modo, o incremento da massa de níquel em um dos eletrodos de níquel é de

Em relação às propriedades termodinâmicas e à espontaneidade das transformações, analise as assertivas a seguir.

I. Entalpia (H) é uma função de estado que mede a quantidade de calor absorvido ou liberado em qualquer transformação.

II. Entropia (S) é uma função de estado que mede o grau de desordem dos diferentes estados da matéria em uma transformação espontânea.

III. A variação de energia livre de Gibbs (ΔG) é uma medida da entropia total de um sistema, quando a temperatura e a pressão são constantes. As transformações espontâneas, nessas condições, são acompanhadas pelo aumento da energia livre.

IV. Sabendo que a variação de energia livre de Gibbs (ΔG) é dada pela expressão ΔG= ΔH – TΔS, uma transformação exotérmica (ΔH<0) acompanhada pela diminuição da entropia (ΔS<0) não pode ser espontânea.

É(São) correta(s) apenas a(s) assertiva(s)

Indique qual a temperatura (^oC) em que é termodinamicamente possível para a magnetita (Fe₃O₄) ser reduzida até ferro, usando carbono para produzir CO₂, em condições padrão.

Fe₃O₄(s) + 2 C(s) → 3 Fe(s) + 2 CO₂(g)

Dados:

ΔH_f ^o (Fe₃O₄) = - 1118KJ.mol^-1 ΔH_f ^o (CO2) = - 394KJ.mol^-1

S^o (Fe₃O₄) = 146J.mol^-1.K^-1 S^o(C) = 6 J.mol^-1.K^-1

S^o (Fe) = 27 J.mol^-1.K^-1 S^o (CO₂) = 214 J.mol^-1.K^-1

Uma pilha é formada por uma célula de Cd/Cd²⁺, e outra célula de Zn/Zn²⁺ ligadas por uma ponte salina. O potencial padrão dessa pilha, em volts, é

Dados: E^o Red Cd²⁺/Cd = −0,40 V

E^o Red Zn²⁺/Zn = −0,76 V

Observe a figura abaixo

Assinale a alternativa correta

Considere a seguinte reação química em equilíbrio num sistema fechado a uma temperatura constante:

Das afirmações feitas, utilizando os dados acima, está(ão) correta(s):

O boato de que os lacres das latas de alumínio teriam um alto valor comercial levou muitas pessoas a juntarem esse material na expectativa de ganhar dinheiro com sua venda. As empresas fabricantes de alumínio esclarecem que isso não passa de uma “lenda urbana”, pois ao retirar o anel da lata, dificulta-se a reciclagem do alumínio. Como a liga do qual é feito o anel contém alto teor de magnésio, se ele não estiver junto com a lata, fica mais fácil ocorrer a oxidação do alumínio no forno. A tabela apresenta as semirreações e os valores de potencial padrão de redução de alguns metais:

Disponível em: www.sucatas.com. Acesso em: 28 fev. 2012 (adaptado).

Com base no texto e na tabela, que metais poderiam entrar na composição do anel das latas com a mesma função do magnésio, ou seja, proteger o alumínio da oxidação nos fornos e não deixar diminuir o rendimento da sua reciclagem?

O gás metano (CH4) é um gás incolor e, quando adicionado ao ar, transforma-se em mistura de alto teor inflamável. É também chamado de biogás, pois pode ser produzido pela digestão anaeróbica de matéria orgânica, como lixo e esgoto, através de microrganismos. Portanto, o gás metano pode representar um perigo à segurança pública, como no caso informado há alguns meses sobre acumulação desse gás no subsolo de um shopping em São Paulo, construído sob um depósito de lixo. A partir das reações (A), (B) e (C), indique qual o valor da variação de entalpia da reação de combustão parcial do metano.

CH₄(g) + 3/2 O₂(g) → CO(g) + 2 H₂O(g)

(A) CH₄(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(g) ΔH^o = - 802,0 KJ

(B) CH₄(g) + CO₂(g) → 2 CO(g) + 2 H₂(g) ΔH^o = + 247,0 KJ

(C) CH₄(g) + H₂O(g) → CO(g) + 3 H₂(g) ΔH^o = + 206,0 KJ

A descoberta da radioatividade conferiu a Henri Becquerel, Pierre Curie e Marie Curie o Prêmio Nobel de Física em 1903. Esse fenômeno tem larga aplicação na sociedade moderna, das quais uma listada a seguir não está correta.

A Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura – UNESCO – e a União Internacional de Química Pura e Aplicada – IUPAC – decidiram celebrar 2011 como o Ano Internacional da Química, com objetivo de “destacar as conquistas e avanços da Química e o papel das mulheres nesta ciência”. A Escolha deste ano é também uma homenagem à cientista Marie Curie, agraciada com o Prêmio Nobel de Física em 1903, pela descoberta da radioatividade, e agraciada com o Prêmio Nobel de Química de 1911, pela descoberta dos elementos químicos rádio e polônio. Sobre a radioatividade e seu amplo uso em nossa sociedade moderna, indique a opção incorreta.

O aço é, essencialmente uma liga metálica constituída por ferro e carbono. Seu processo de galvanização consiste em revestir a superfície do aço com zinco, cujo objetivo é aumentar a vida útil do aço. Já, na proteção catódica, que também é um método de proteção à corrosão metálica, utiliza-se geralmente o magnésio como metal de sacrifício.

Dados: Cu⁺² + 2e → Cu E^o = +0,34 V

Ag⁺ + e → Ag E^o = +0,80 V

Fe⁺² + 2e → Fe E^o = −0,44 V

Zn⁺² + 2e → Zn E^o = −0,76 V

Mg⁺² + 2e → Mg E^o = −2,38 V

Considerando-se os métodos de galvanização e proteção catódica, observa-se que na(o)

A falta de conhecimento em relação ao que vem a ser um material radioativo e quais os efeitos, consequências e usos da irradiação pode gerar o medo e a tomada de decisões equivocadas, como a apresentada no exemplo a seguir.

“Uma companhia aérea negou-se a transportar material médico por este portar um certificado de esterilização por irradiação.”

Física na Escola, v. 8, n. 2, 2007 (adaptado).

A decisão tomada pela companhia é equivocada, pois

Assinale a alternativa que descreve corretamente as fórmulas químicas nas equações químicas das reações a seguir:

No estudo da corrosão, as pilhas têm como característica fundamental a diferença de potencial existente entre os eletrodos. Para as pilhas eletrolíticas, essa diferença é proveniente