Questões de Vestibular Sobre transformações químicas e energia em química

O metano é um gás natural produzido por matéria orgânica em decomposição, sendo uma boa fonte de calor. Determine o calor liberado por 11,2 litros de metano na CNTP, utilizando o calor de formação das substâncias na tabela.

.Pesquisadores desenvolveram um novo tipo de bateria de Li-O₂ ou Li-ar, representada ao lado. Ela fornece mais energia e apresenta maior estabilidade que os protótipos similares, criados até agora, sendo inteiramente de estado sólido. Esse tipo de bateria captura o oxigênio atmosférico para gerar uma reação química em seu interior, no ciclo de descarregamento e libera esse oxigênio de volta na hora do recarregamento.
Disponível em: http://sciencewatch.com/ Adaptado
Geradores desse tipo

Analise o fenômeno representado ao lado.

Fonte: Ilustração: Peter Hermes Furian / Shutterstock.com

Uma aplicação desse fenômeno é verificada na

A datação de águas subterrâneas pode ser realizada utilizando-se a relação [³He]/[³H], referente à quantidade de hélio-3, resultante do decaimento radioativo do trítio, ³H. Essa datação pode ser determinada pelo produto entre o tempo de meia-vida do trítio e a razão entre as quantidades das espécies, multiplicados pelo fator 0,7. O decaimento do número de núcleos radioativos de trítio é apresentado no gráfico ao lado.
Disponível em: http://qa.ff.up.pt/radioquimica/rq-tp/rq-tp03.pdf. Adaptado

Quantos anos possui uma amostra de água retirada de um lençol freático cuja concentração de hélio-3 é nove vezes superior à quantidade de trítio?

Certo experimento foi conduzido em um aparato conhecido como voltâmetro de Hofmann, indicado ao lado. Nesse processo, foram produzidas duas substâncias gasosas.
Fonte: http://www.docbrown.info/page01/ExIndChem/electrochemistry03.htm. Adaptado

A substância produzida no ânodo é um

Na Medicina Nuclear, existem duas modalidades: o diagnóstico e o tratamento. Nas doenças da tireoide, por exemplo, uma das formas de diagnóstico por imagem é por meio do exame de cintilografia. O exame usa iodo-123, que é emissor de raios gama e possui meia vida de 13 horas, visto que o radioisótopo mapeia a tireoide ao se acumular em seu tecido. Já para o tratamento, é utilizado o iodo-131, que emite raios beta e possui meia vida de 8 dias, uma vez que a radiação emitida por ele destrói as células doentes.

Dado: ₅₃I¹²³ ₅₃I¹³¹

Sobre o iodo e as informações citadas, assinale a afirmação CORRETA.

O maior diamante do mundo foi encontrado em 1905 na Mina Premier, na África do Sul. A peça possuía uma massa de aproximadamente 600 gramas. Considerando que o grafite e o diamante são formas alotrópicas do carbono, assinale a alternativa que apresenta o calor necessário para a obtenção de um diamante sintético com massa de 600 gramas a partir de grafite.
Dados:
Massa atômica: C = 12 O = 16 C_grafite + O_2(g) → CO_2(g) ΔH= - 393,5 kJ/mol C_diamante + O_2(g) → CO_2(g) ΔH= - 395,4 kJ/mol

Um estudante deseja guardar uma solução aquosa 1 mol/L de CoCl₂ em um recipiente a 25 ºC. Para isso, no laboratório de química há disponível recipientes dos seguintes materiais:
I. Alumínio II. Ferro III. Níquel IV. Cobre V. Prata
Assinale a alternativa que apresenta somente materiais em que a solução pode ser armazenada sem ocorrência de reação com o recipiente:
Dados:
Al³⁺_(aq) + 2e^- → Al_(s)      E°=-1,66 V Fe²⁺_(aq) + 2e^- → Fe_(s)   E°=-0,44 V Ni²⁺_(aq) + 2e^- → Ni_(s)    E°=-0,25 V Co²⁺_(aq) + 2e^- → Co_(s)  E°=-0,28 V Cu²⁺_(aq) + 2e^- → Cu_(s)  E°=+0,34 V Ag⁺_(aq) + 2e^- → Ag(s)    E°=+0,80 V

A troca de gás carbônico entre a atmosfera e a biosfera terrestre ocorre por dois processos: I e II, representados de forma simplificada através do esquema:




I. (CH₂O)n + O₂ → CO₂ + H₂O + Energia II. H₂O + CO₂ + hν → (CH₂O)n + O₂
Sobre os processos, é CORRETO afirmar:

O metano é o principal componente do gás natural e, quando queimado, gera dióxido de carbono e água. Com base nessas informações e nas equações químicas I e II, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F, as falsas.
I. CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)    ΔH^o= −212,8kcalmol⁻¹ II. CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(l)
( ) A partir dos métodos do calor de formação e da energia de ligação, obtêm-se os mesmos valores de variação de entalpia da reação expressa na equação química I. ( ) A queima de alcanos só é exotérmica se os produtos forem gasosos. ( ) A reação expressa na equação química II é mais exotérmica que aquela expressa na equação química I. ( ) O calor da reação expressa na equação química II equivale à soma do calor de vaporização da água com o calor envolvido na reação expressa na equação química I.
A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a

Foram mais de cem mil mortos imediatamente após a explosão das bombas nucleares em Hiroshima e Nagasaki em agosto de 1945. Noventa por cento deles eram civis. Era o fim da Segunda Guerra Mundial, mas o sofrimento de milhares de pessoas não terminaria em 1945. Gerações depois, as sequelas da radioatividade ainda eram sentidas, como mostram os altos índices de câncer de mama nas meninas nascidas em Hiroshima, no pós-guerra. Com base nos textos e nos conhecimentos sobre radioatividade, é correto afirmar

A radioatividade é bastante utilizada na medicina, através dos exames de raio-X, cuja radiação atravessa os tecidos com o objetivo de mostrar internamente o corpo humano, e sua faixa de frequência encontra-se entre 2,4.10¹⁶Hz e 5,0.10¹⁹Hz. Considerando-se um raio-X de frequência 4,2.10¹⁶Hz propagando-se em um meio em que seu comprimento de onda é igual a 0,2nm, é correto afirmar que a velocidade de propagação nesse meio, em 10⁶ m/s, é igual a

Considere uma pilha de combustível no qual o funcionamento é baseado nas semi-reações abaixo, cada uma delas representada com o respectivo potencial padrão de redução:
2 H₂O + 2 e^- → H₂ + 2 OH^- E° = - 0,828 V ½ O₂ + H₂O + 2 e^- → OH^- E° = + 0,401 V
Levando-se em conta essas informações e as assertivas a seguir,
I. A reação global da pilha de combustível é H₂ + ½ O₂ → H₂O II. O hidrogênio sofre oxidação no processo. III. A diferença de potencial da pilha de combustível, em condição padrão, é igual a 1,229 V. IV. O gás oxigênio (O₂₎ é o agente redutor.
Pode-se afirmar que estão CORRETAS apenas:

Leia o texto.
Um dos piores acidentes nucleares de todos os tempos completa 30 anos em 2016. Na madrugada do dia 25 de abril, o reator número 4 da Estação Nuclear de Chernobyl explodiu, liberando uma grande quantidade de Sr–90 no meio ambiente que persiste até hoje em locais próximos ao acidente. Isso se deve ao período de meia-vida do Sr–90, que é de aproximadamente 28 anos. O Sr–90 é um beta emissor, ou seja, emite uma partícula beta, transformando-se em Y–90. A contaminação pelo Y–90 representa um sério risco à saúde humana, pois esse elemento substitui com facilidade o cálcio dos ossos, dificultando a sua eliminação pelo corpo humano. <http://tinyurl.com/jzljzwc> Acesso em: 30.08.2016. Adaptado.
Em 2016, em relação à quantidade de Sr–90 liberada no acidente, a quantidade de Sr–90 que se transformou em Y–90 foi, aproximadamente, de

Leia o texto.
   Lise Meitner, nascida na Áustria em 1878 e doutora em Física pela Universidade de Viena, começou a trabalhar, em 1906, com um campo novo e recente da época: a radioquímica. Meitner fez trabalhos significativos sobre os elementos radioativos (descobriu o protactínio, Pa, elemento 91), porém sua maior contribuição à ciência do século XX foi a explicação do processo de fissão nuclear. A fissão nuclear é de extrema importância para o desenvolvimento de usinas nucleares e bombas atômicas, pois libera grandes quantidades de energia. Neste processo, um núcleo de U–235 (número atômico 92) é bombardeado por um nêutron, formando dois núcleos menores, sendo um deles o Ba–141 (número atômico 56) e três nêutrons.    Embora Meitner não tenha recebido o prêmio Nobel, um de seus colaboradores disse: “Lise Meitner deve ser honrada como a principal mulher cientista deste século”.
Fonte dos dados: KOTZ, J. e TREICHEL, P. Química e Reações Químicas. Rio de Janeiro. Editora LTC,1998. Adaptado. FRANCO, Dalton. Química, Cotidiano e Transformações. São Paulo. Editora FTD,2015. Adaptado.
O número atômico do outro núcleo formado na fissão nuclear mencionada no texto é

Para a cromação de um anel de aço, um estudante montou o circuito eletrolítico representado na figura, utilizando uma fonte de corrente contínua.

Durante o funcionamento do circuito, é correto afirmar que ocorre

Um aluno mergulhou uma bobina de cobre (6,00 g) em uma solução de nitrato de prata (2,0 g dissolvidos em solução aquosa para 50 mL de volume total). Ele observou, após a ocorrência da reação, a deposição de um sólido acinzentado sobre a bobina de cobre, e também notou que a solução adquiriu uma coloração azul. A massa do sólido cinza foi de 1,2 g e a massa da bobina 5,50 g. As equações abaixo podem ser utilizadas para descrever a reação que ocorre no experimento:

Cu₂+(aq) + 2e- → Cu(s) Eº = +0,52 V

Ag+ (aq) + e- → Ag(s) Eº = +0,80 V

2Ag⁺ (aq) + Cu(s) → 2Ag(s) + Cu²+(aq)

Analise as proposições em relação às informações e às equações acima.

I. A concentração da solução de nitrato de prata é 0,2 mol/L

II. Essa reação pode ser considerada uma pilha com um ΔEº = 0,28 V.

III. A prata oxida nessa reação.

IV. O sólido que se deposita sobre a bobina de cobre é de prata metálica.

V. O cobre é o agente redutor, sofrendo redução.

VI. A quantidade de prata produzida (sólido cinza) foi de 0,011 mol e a quantidade de cobre consumida 0,0079 mol.

Assinale a alternativa correta

A nitroglicerina - C₃H₅(NO₃)₃ – é um nitrato de alquila, descoberta em 1847 por Ascanio Sobrero (químico italiano, 1812-1888), que a obteve misturando glicerina, ácido nítrico e ácido sulfúrico. No estado puro e à temperatura ambiente, a nitroglicerina é um líquido muito explosivo e perigoso. Em 1867, Alfred Nobel (químico sueco, 1833-1896) realizou testes no sentido de melhorar a manipulação da nitroglicerina, misturando-a com materiais inertes, como sílica, pós cerâmicos, argila, gesso, carvão e terras diatomáceas. Esses materiais, agora moldáveis, viriam a se tornar um explosivo muito importante, conhecido como dinamite.

A equação abaixo (não balanceada) representa a reação de decomposição da nitroglicerina:

C3H5(NO3)3(l) → N₂(g) + O₂(g) + CO₂(g) + H₂O(g) (não balanceada)

Dados: ∆Hf C3H5(NO3)3(l) = -364 kJ/mol; ∆H_f CO₂(g) = -393 kJ/mol; ∆H_f H₂O(g)= -242 kJ/mol

De posse das informações, assinale a alternativa que representa a variação de entalpia da reação acima, em kJ por mol de nitroglicerina. 

Em 1915, o exército alemão utilizou, pela primeira vez, bombas de gás cloro contra trincheiras francesas e argelinas, causando a morte em mais de 5 mil soldados. O cloro gasoso pode ser utilizado na fabricação de solventes clorados, inseticidas (DDT), purificação de água, produção de compostos inorgânicos como hipoclorito de sódio (NaOCl), cloretos metálicos. Uma forma de produzir cloro gasoso em pequenas quantidades é pela reação entre permanganato de potássio e ácido clorídrico, apresentada a seguir:

KMnO4 (s) + HCl (aq) → KCl (aq) + MnCl2 (aq) + Cl2 (g) + H2O (l)

Sobre essa reação, analise as proposições.

I. Trata-se de uma reação de oxirredução, em que o cloreto sofre oxidação e o manganês sofre redução.

II. A reação está balanceada.

III. A reação não está balanceada, sendo os coeficientes estequiométricos para essa reação 2:16:2:2:5:8.

IV. O estado de oxidação do átomo de manganês passa de 7+ para 2+, nessa reação, tratando-se de uma redução.

V. O cloreto é o agente redutor nesta reação.

Assinale a alternativa correta.

A equação química a seguir indica que há participação de gases na reação.

2C (sólido) + O₂ (g) −→ 2CO(g)

Considere que, em um primeiro momento, a reação ocorra sem expansão de volume (volume constante) em um sistema fechado a 27 ◦C e que o valor do calor medido seja de 52600 cal.

Se essa mesma reação ocorrer a pressão constante, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o calor liberado, em cal.

(Dado: R = 2 cal/K)