Questões de Química - Transformações Químicas e Energia para Concurso

Células a combustível vêm atraindo a atenção por diversas vantagens, tais como alta eficiência, dimensões pequenas, facilidade de alimentação e longos tempos de operação. Entre as células, a célula de alimentação direta, a metanol (DMFC), esquematizada ao lado, é uma das mais úteis e flexíveis. Sobre o assunto, considere as seguintes afirmativas:

1. No esquema da DMFC, A e B correspondem ao anodo e catodo, respectivamente.

2. A corrente no circuito externo percorre o sentido de A para B.

3. O metanol precisa atravessar a camada de difusão de gás para que a reação ocorra.

4. A membrana de nafion corresponde a um condutor protônico e tem função análoga à ponta salina de uma pilha.

Assinale a alternativa correta.

Tubulações de ferro, quando em contato com solo úmido, sofrem pela ação do meio, causando a corrosão da peça. Uma maneira de proteção da tubulação é a proteção catódica, isto é, a utilização de um metal de sacrifício em contato com a tubulação, como esquematizado ao lado:

Entre os metais listados abaixo, o mais adequado para compor a peça de proteção é:

Ao adicionar cloro gasoso sob pressão numa solução alcalina, o cloro se desproporciona em cloreto e hipoclorito, segundo a reação:

Dados: E⁰ _{pH 14} (V): Cl₂/Cl- = 1,358; ClO- /Cl₂ = 0,421; 2,303.RT/F = 0,059.

A ordem de grandeza da constante de equilíbrio da reação de desproporcionamento é:

Os PCBs (policlorobifenil) foram extensivamente utilizados como materiais dielétricos e fluidos refrigerantes em transformadores, capacitores e motores elétricos, devido aos altos valores de capacidade calorífica e temperatura de ebulição. No entanto, os PCBs possuem alta toxicidade. O 3,3’,4,4’-tetraclorobifenil é um PCB bastante comum.

Dados: C_{p, 298K}: água = 4,18 J.g^-1K^-1 ; 3,3’,4,4’-tetraclorobifenil = 311 J.mol^-1K^-1 . M (g.mol^-1 ): água = 18; 3,3’,4,4’- tetraclorobifenil = 292. T_{eb, 1atm} (°C): água = 100; 3,3’,4,4’-tetraclorobifenil = 380.

Considerando a mesma quantidade de matéria entre a água e o 3,3’,4,4’-tetraclorobifenil, a variação de temperatura (em ºC) no PCB ao receber a quantidade de calor que provoca uma variação de temperatura de 80 °C na água é de:

Na figura ao lado estão ilustrados gráficos da variação de energia no decorrer da reação para três sistemas independentes: (I), (II) e (III). A e B são espécies distintas em cada caso.

Acerca do exposto, considere as afirmativas a seguir:

1. No caso (I), o excesso de energia é transferido para a vizinhança.

2. A curva (II) corresponde a uma reação isoergônica.

3. A reação (II) necessita da maior energia de ativação dos três casos.

4. A reação (III) pode ocorrer a temperatura ambiente.

Assinale a alternativa correta.