Questões de Concurso sobre Transformações Químicas e Energia

Quais as três grandezas que realizam o balanço de energia de um dado sistema de acordo com a primeira lei da termodinâmica?

Considerando as duas semirreações apresentadas no quadro, o potencial da célula será de:

Um processo eletrolítico envolvendo o hidrogenossulfato de amônio produz persulfato de amônio, de acordo com as reações:

NH₄HSO₄ → NH₄SO${}_4^{-}$ + H⁺

2 NH₄HSO₄ → (NH₄)S₂O₈ + 2 e^- (oxidação)

2 H⁺ +2 e⁻ H₂ (redução)

A hidrólise do persulfato de amônio forma H₂O₂:

(NH₄)₂S₂O₈ + 2 H₂O → 2 NH₄HSO₄ + H₂O₂

Se a eficiência do processo eletrolítico é de 60% assinale a opção que mostra a INTENSIDADE DE CORRENTE necessária para produzir 97 g de H₂O₂ por hora:

Dados eventualmente necessários: constante de Faraday = 96500 C/mol; massas molares(g/mol): N = 14; O = 16; H = 1; S = 32.

O fenômeno do decaimento radioativo ocorre naturalmente quando o núcleo de um átomo de determinado elemento químico se torna instável e, consequentemente, se fragmenta, emitindo radiações eletromagnéticas e desintegrando-se. Um dos principais tipos é o decaimento beta, que promove

O valor aceito atualmente para o equivalente mecânico de calor é aproximadamente: 1 cal = 4,0 J. É preciso destacar que o termo calor só pode ser usado para indicar a energia térmica em trânsito, isto é, a energia térmica que está sendo transferida em razão de uma diferença de temperatura entre os materiais envolvidos. A Banana split 1 porção (200 g) contém 428 kcal. Convertendo esta quantidade de energia em joule, encontramos:

A liga metálica aço inoxidável, material resistente à corrosão, é uma mistura homogênea formada, principalmente, por átomos de ferro e carbono.

Sobre as reações Oxirredução assinale (V) para verdadeiro e (F) para Falso:

I. As reações de oxirredução envolvem a transferência de elétrons entre as espécies químicas.

II. A oxirredução não acontece os processos simultâneos de oxidação e redução.

III. Na oxidação acontece diminuição do nox e na redução aumento do nox.

IV. Agente redutor é aquele que sofre a oxidação.

V. Agente Oxidante perde elétrons.

“A meia-vida, t_1/2, de uma substância é o tempo necessário para que sua concentração caia à metade do valor inicial”. A figura abaixo mostra a concentração do cloreto de butila (C₄H₉Cl) como uma função do tempo:

(ATKINS; JONES, Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente, Editora Bookman, 2006)

Variação da Concentração com o Tempo

Fonte: BROWN; LEMAY; BURSTEN, Química: a ciência central, São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005, p. 487

Pode-se concluir, observando o gráfico, que a meia-vida da reação de C₄H₉Cl com água ocorre aproximadamente no tempo de:

A potenciometria é uma técnica analítica que se baseia na medida da diferença de potencial de uma célula eletroquímica na ausência de corrente. Os equipamentos, geralmente simples, são constituídos por eletrodos e um dispositivo para a leitura do potencial desenvolvido entre eles.

Alguns eletrodos consistem basicamente em uma pequena câmara, contendo um eletrodo inerte, envolto por um eletrólito, que se comunica com a solução externa (que será medida), por uma membrana polimérica, de vidro ou cristal, que permite a passagem seletiva do íon que será analisado.

Esses eletrodos são chamados de

Uma pilha ou célula eletroquímica pode converter energia química em energia elétrica, mediante reações de oxidação-redução. Considere uma pilha formada por eletrodos de Zinco e de Cobre, cujos valores aproximados de potenciais de redução (Ered) em Volt (V), na ordem apresentada, são iguais a -0,76 e +0,34. O ânodo desta pilha e o valor para a variação de potencial (∆E) em V são, respectivamente:

Calcule a variação de entalpia quando 72 g de gelo se fundem.

Considere: ΔH fus= 6009,5 J/mol

Considerando a imagem, analise as assertivas e assinale a alternativa correta.

I. O valor de ∆G° _produtos > ∆G° _reagentes.

II. A constante de equilíbrio será menor que um, e o equilíbrio favorecerá os produtos.

III. Como ∆G° global < 0, o valor da constante de equilíbrio também será menor que zero.

Assinale a alternativa que apresenta indicadores comumente empregados nas titulações de oxidorredução.

A reação I e II representam reações de oxirredução que ocorrem em pilhas alcalinas.

I. 2 MnO_2(s) + H₂O(ℓ) + 2 e⁻ $\to$ Mn₂O_3(s) + 2 OH^⁻_(aq)

II. Zn_(s) + 2 OH^-_(aq) $\to$ ZnO_(s) + H₂O(ℓ) + 2 e⁻

As pilhas alcalinas começaram a ser produzidas no Brasil em 1978. A diferença básica entre essa pilha e a de Zn-C é que a primeira emprega célula eletroquímica com materiais ativos de maior grau de pureza. As pilhas alcalinas são mais resistentes a altas temperaturas, oferecem maior segurança contra vazamentos e duram de quatro a dez vezes mais que as Zn-C dependendo do uso.

(https://www.scielo.br acesso em 16/04/2023)

Entre as vantagens dessa nova pilha está o fato de não ocorrer a formação de gases durante o processo redox, eliminando-se, portanto, os riscos de explosões. Sabendo-se que o potencial padrão de redução, E°, do zinco e do manganês, nos processos I e II, é -1,25 V e + 0,29 V, respectivamente, calcule a voltagem produzida pela pilha.

Nas reações de óxido-redução, os elétrons perdidos pela espécie que sofre redução serão recebidos pela espécie que se oxida.

Para a realização de uma aula experimental, um professor preparou quatros soluções salinas de mesma concentração em quantidade de matéria por litro. Em seguida, distribuiu cada solução em um frasco distinto contendo, cada um deles, uma placa metálica, conforme ilustrado na figura a seguir.

Observe, ainda, a tabela de potenciais padrão de redução (E⁰).

Durante essa aula experimental os alunos deverão observar evidência de fenômeno químico nos frascos:

Uma planta de potência, com capacidade nominal de 900.000kW, gera vapor d’água a 600 K e descarrega calor para um rio a 300 K. Se a eficiência térmica da planta é 75% do valor máximo possível, que quantidade de calor é descarregada para o rio.

Um dos radionuclídeos do Radônio é $\begin{array}{c}210\\ 86\end{array}Rn$ que decai emitindo partículas alfa (α) para um dos isótopos do Polônio.

Uma reação que representa esse processo de desintegração nuclear é dada por:

O tipo de corrosão mais comum nas tubulações e equipamentos industriais é a eletroquímica, na qual um componente oxida, ou seja, ganha elétrons, e o outro reduz, ou seja, perde elétrons.

A equação que descreve a reação que ocorre em uma pilha está escrita abaixo:

Zn (s) + CuSO₄ (aq) → ZnSO₄ (aq) + Cu (s)

Essa reação é um exemplo de: