Questões de Química - Transformações Químicas e Energia para Concurso

A DMFC (esquematizada na questão anterior) apresenta uma alta eficiência, porém reações paralelas causam quedas na tensão.

Dados: E⁰ _298K (V): CO₂/CH₃OH = 0,02; O₂/H₂O = 1,23; 2,303.RT/F = 0,059.

Considerando que o valor do quociente da reação global da célula alcance uma ordem de 10⁶⁰, o valor do potencial da célula em volts será de:

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.

O etilenoglicol é largamente utilizado como anticongelante automotivo. A temperatura de congelamento, isto é, a temperatura de equilíbrio entre a fase líquida e a sólida diminui na presença de um soluto em relação a um solvente puro.

Dado: K_f = 1,86 ºC.kg.mol^-1 .

Para que a temperatura do líquido seja diminuída em aproximadamente 7,5 ºC, a concentração molal de etileno glicol deverá ser de:

A estimativa da constante de Avogadro pode ser realizada através da eletrólise da água. Em um experimento que foi realizado por estudantes secundaristas para essa finalidade obteve-se 6,1x10²³ como valor para a constante. Na realização desse experimento, foram empregados fios de cobre de 2,5mm de diâmetro, duas seringas de injeção de 10,0mL, um pedaço de isopor para servir com suporte para as seringas, solução de hidróxido de sódio 10g/L, bateria de 6V e uma cuba de plástico. Através de um amperímetro, mediu-se a corrente que saiu da fonte cujo valor foi de 30mA. O experimento foi montado conforme a ilustração, Figura 1.

Considerando a pressão local igual a 663mmHg, R = 8,314 J/Kmol, a temperatura ambiente de 27ºC e o volume de Hidrogênio coletado de 5,5 mL, em quanto tempo, aproximadamente, ocorreu o experimento:

Experimento e figura extraída de: Mól, Gerson de Souza; Ferreira, Geraldo A. Luzes; da Silva, Roberto Ribeiro; Laranja, Hércules F. QNEsc e a Seção Experimentação no Ensino de Química. Revista Química Nova na Escola. São Paulo, v. 3, p. 32-33, 1996.

A corrosão eletroquímica é a de maior presença nos mais diversos ambientes, é para tal processo corrosivo que se prepara a superfície metálica de torres, com o objetivo de impedir a formação de pilhas ou células corrosivas. Os processos de corrosão, nesse caso, caracterizam-se por:

I. Acontecerem necessariamente sem a presença de água líquida.

II. Acontecerem em temperaturas abaixo do ponto de orvalho, sendo em maior parte na temperatura ambiente.

III. Acontecerem devido à formação de pilhas de corrosão ou células eletroquímicas.

Estão corretas as afirmativas.

Considerando a reação de combustão do metano (CH_4(g)), é correto afirmar que se trata de um processo termoquímico:

Em relação aos conceitos químicos apresentados a seguir, assinale a alternativa INCORRETA.

É um muito comum utilizar processos de aeração para promover a oxidação de Fe^II presente em determinadas fontes de água. Considerando-se que uma determinada fonte de água tenha concentração de saturação de oxigênio dissolvido (OD) igual a 7,4 mg L^-1 e que o processo de oxidação do ferro(II) por OD seja 100% eficiente, a quantidade máxima teórica (em mg L^-1) de ferro(II) que esta água tem condições de oxidar é aproximadamente  
Dados massas atômica (g mol^-1): Fe = 56; O = 16.  

“Se dois corpos estiverem em equilíbrio térmico com um terceiro, estarão em equilíbrio térmico entre si.” Tal afirmativa está contida na

Atualmente, veículos automotores brasileiros podem ser abastecidos tanto com etanol, quanto com gasolina. Considere que:

1. essas substâncias estão puras na bomba de combustível;

2. a gasolina é constituída apenas de octano;

3. a densidade dessas substâncias são: etanol = 805 g/L e octano = 756 g/L;

4. os ΔH das seguintes reações são:

• C_(graf) + O_{2 (g)} → CO_2(g) ΔH = –400 kJ/mol

• H_2(g) + ½O_{2 (g)} → H₂O_(l) ΔH = –300 kJ/mol

• 8C_(graf) + 9H_2(g) → C₈H_{18 (l)} ΔH = –200kJ/mol

• 2C_(graf) + 3H_2(g) + ½O₂ (g) → C₂H₅OH_(l) ΔH = –300KJ/mol;

5. a massa molar do octano é 216 g/mol e do etanol, 46 g/mol; e,

6. todas as condições de temperatura e pressão são constantes.

É correto afirmar que a relação aproximada de energia liberada, quando comparada à queima de 40 L de gasolina e 40 L de etanol (ΔHgasolina/ΔHetanol), é

A química nuclear é o estudo das reações nucleares e respectivas utilizações na química. Os decaimentos radiativos conhecidos são, na sua maioria, emissões de partículas alfa (α), beta (β) e/ou gama (γ). A radioatividade pode ser detectada por um instrumento denominado Contador Geiger. O princípio de funcionamento desse instrumento é baseado na

Um homem percorre 12,0 Km, de sua casa ao seu trabalho, pilotando sua moto, com consumo médio de 30,0 Km L^-1 de gasolina. Sabendo que a gasolina é constituída por um octano de densidade 0,80 Kg L^-1 , que apresenta um calor de combustão de 11,5 Kcal g^-1 , a quantidade de energia liberada na combustão completa da gasolina consumida nesse percurso é aproximadamente:

Em nosso cotidiano, várias reações químicas e processos físicos envolvem trocas de energia na forma de calor. Por exemplo, quando queimamos o carvão, temos uma reação química de combustão com liberação de energia na forma de calor.

Sobre as reações químicas é CORRETO afirmar que:

I. O campo que estuda essas trocas de calor nas reações químicas e nas mudanças de estado físico é a Termoquímica.

II. Processos endotérmicos são aqueles em que ocorre a absorção de calor.

III. No processo endotérmico, a entalpia (energia global simbolizada por H) dos produtos é maior que a entalpia dos reagentes, a variação da entalpia (∆H) ou o calor envolvido nos processos endotérmicos será sempre um valor negativo.

Está(ão) CORRETAS: