Questões de Química para Concurso

Uma célula eletroquímica é um dispositivo que utiliza reações de óxido-redução para produzir a interconversão de energia química e elétrica. Existem dois tipos de células eletroquímicas: as células galvânicas, nas quais energia química é convertida em energia elétrica, e as células eletrolíticas, nas quais energia elétrica é convertida em energia química. Considere uma célula eletroquímica baseada na seguinte reação:



O valor da variação de energia livre, ∆G⁰ e a espontaneidade da reação é:

Em um laboratório foram feitas cinco experiências para a reação do brometo de t-butila (CH₃)₃CBr com o íon hidróxido, a 55^oC. Os dados das cinco experiências foram coletados. De acordo com as experiências 1, 2 e 3, em cada uma delas a concentração de OH^– é a mesma e a concentração de (CH₃)₃CBr é variada. Quando a concentração de (CH₃)₃CBr é dobrada, a velocidade dobra e quando a concentração de (CH₃)₃CBr é triplicada, a velocidade triplica. Nas experiências 1, 4 e 5, a concentração de (CH₃)₃CBr é a mesma e a variação da concentração de OH^– não provoca nenhum efeito sobre a velocidade.

(CH₃)₃CBr + OH^– → (CH₃)₃COH + Br^–

Considerando os dados apresentados, a lei de velocidade para a reação é:

A área da química, que está preocupada com as velocidades ou grau de velocidade das reações, é chamada cinética química. A cinética química se relaciona, por exemplo, com a rapidez com que um medicamento é capaz de agir, com o fato de a formação e a depreciação do ozônio na atmosfera superior estarem em equilíbrio, bem como os problemas industriais, como o desenvolvimento de catalisadores para a síntese de novos materiais. Sobre a velocidade que as reações químicas são feitas, analise as afirmativas a seguir.

I. A velocidade de uma reação depende da concentração, mas a constante de velocidade não depende dela.
II. Quanto mais baixa for a energia de ativação, mais lenta a reação.
III. Se a velocidade de aparecimento de O_2(g), 2 O_3(g) → 3 O_2(g), é 9 x 10^–4 mol/L em determinado instante, a velocidade de desaparecimento do O_3(g) é 18 x 10^–4 mol/L.

Está correto o que se afirma em

As reações de oxirredução estão entre as reações químicas mais comuns e importantes. Elas estão envolvidas em uma grande variedade de processos importantes, incluindo a ferrugem do ferro, a fabricação e ação de alvejantes e a respiração dos animais. A transferência de elétrons que ocorre durante as reações de oxirredução pode também ser usada para produzir energia na forma de eletricidade. Em outras instâncias usamos a energia para fazer determinados processos não espontâneos ocorrerem. Sobre as reações de oxirredução, analise as afirmativas a seguir.

I. Na reação química As₂S₃ + HNO₃ + H₂O → H₃AsO₄ + H₂SO₄ + NO, o nitrogênio sofre redução.
II. Na reação Cl_2(g) + NaOH_(aq) → NaCl_(aq) + NaClO_(aq) + H₂O_(l), o cloro sofre, ao mesmo tempo, oxidação e redução, tratando-se, nesse caso, de uma reação de auto-oxirredução.
III. Na equação química MnO₄^- + Fe²⁺_(aq) + H⁺ _(aq) → Mn²⁺_(aq) + H₂O + Fe³⁺_(aq), a soma dos menores valores inteiros dos coeficientes estequiométricos é 24.

Está correto o que se afirma em

A célula eletrolítica é a célula eletroquímica na qual ocorre a eletrólise. O arranjo dos componentes das células eletrolíticas é diferente do arranjo da célula galvânica. Em geral, os dois eletrodos ficam no mesmo compartimento, só existe um tipo de eletrólito e as concentrações e pressões estão longe das condições-padrão. Em princípio, qualquer pilha (célula) pode ser convertida em célula eletrolítica aplicando-se uma tensão externa oponente superior à tensão produzida pela pilha. Sobre eletrólise, analise as afirmativas a seguir.

I. Na eletrólise do sulfato de sódio, a água é mais facilmente oxidada no ânodo do que o SO₄^- e no catodo as moléculas de água são reduzidas mais facilmente que os íons sódio.
II. Na eletrólise do cloreto de sódio fundido, pode-se obter Cl_2(g) no ânodo.
III. Na eletrólise de uma solução aquosa de NaF, o F^– será reduzido.

Está correto o que se afirma em