Questões de Vestibular Sobre transformações químicas e energia em química

A bateria de níquel-cádmio (pilha seca), usada rotineiramente em dispositivos eletrônicos, apresenta a seguinte reação de oxirredução

Cd(s) + NiO₂(s) + 2 H₂O (l) → Cd(OH)₂(s) + Ni(OH)₂(s)

O agente oxidante e o agente redutor dessa reação, respectivamente, são:

Diariamente podemos observar que reações químicas e fenômenos físicos implicam em variações de energia. Analise cada um dos seguintes processos, sob pressão atmosférica.

I. A combustão completa do metano (CH4 ) produzindo CO2 e H2 O.

II. O derretimento de um iceberg.

III. O impacto de um tijolo no solo ao cair de uma altura h.

Em relação aos processos analisados, pode-se afirmar que:

Em 2011 comemoramos o Ano Internacional da Química(AIQ). Com o tema “Química: nossa vida, nosso futuro",o AIQ-2011 tem como objetivos aumentar o conhecimento do público sobre a química, despertar o interesse entre os jovens e realçar as contribuições das mulheres para a ciência. Daí a justa homenagem à cientista polonesa Marie Curie (1867-1934),que há 100 anos conquistava o Prêmio Nobel da Química com a descoberta dos elementos polônio e rádio. O polônio resulta do decaimento radiativo do bismuto, quando este núcleo emite uma partícula β; em seguida, o polônio emite uma partícula α, resultando em um núcleo de chumbo, como mostra a reação.

                                                        

O número atômico X, o número de massa Y e o número de massa M, respectivamente, são:

É correto o que se afirma em:

Um professor de química apresentou a figura como sendo a representação de um sistema reacional espontâneo.
                                                                           Figura
Em seguida, solicitou aos estudantes que traçassem um gráfico da energia em função do caminho da reação, para o sistema representado. Para atender corretamente à solicitação do professor, os estudantes devem apresentar um gráfico como o que está representado em:

A passagem do oxigênio líquido para oxigênio gasoso é uma transformação física:

. Um dos metais mais importantes no mundo, dada sua versatilidade, é o alumínio. Pode ser usado desde a fabricação de panelas até painéis coletores de energia solar. Apresenta propriedades peculiares: maleável, leve (densidade abaixo de 0,5 g/cm3 ) e muito resistente à corrosão. O alumínio pode ser obtido por meio da eletrólise da alumina (óxido de alumínio), que é obtido pela bauxita.

(Considere 1 mol de elétrons – 96500 C)

Em relação à eletrólise, afirma-se:

I. É uma reação espontânea de oxidorredução produzida a partir da corrente elétrica.

II. Através da eletrólise ígnea do óxido de alumínio é possível obter, além de alumínio metálico, o oxigênio gasoso.

III. A redução ocorre no polo positivo denominado cátodo.

IV. A oxidação ocorre no polo positivo denominado ânodo.

V. Se numa célula eletrolítica industrial utilizarmos uma corrente elétrica de 19300 A, e admitindo uma eficiência de 90%, será possível produzir em um dia aproximadamente 140 Kg de alumínio.

Estão corretas APENAS:

. Um dos tipos de bafômetro usado para estimar o nível de embriaguez de motoristas contém uma solução de dicromato de potássio (K2Cr2O7) pela qual borbulha o ar expirado pelo motorista, ao assoprar o canudinho. O álcool presente nesse ar expirado reage com os íons dicromato da solução, produz acetaldeído e íons crômio III, ocorrendo uma mudança de cor laranja para esverdeada, numa reação de oxirredução, conforme se apresenta a seguir:

K2Cr2O7(aq.) + H2SO4(aq.) + C2H5OH(v) → C2H4O(g) + K2SO4(aq.) + Cr2(SO4)3(aq.) + H2O(l)

Analise as afirmativas referentes a esse processo químico.

I. A equação química corretamente balanceada tem como soma dos menores números inteiros 31.

II. A equação química corretamente balanceada tem como soma dos menores coeficientes inteiros 20.

III. O etanol é oxidado a aldeído acético e o dicromato , amarelo-alaranjado, da origem ao sulfato de íon crômio (III), verde.

IV. O agente oxidante é o dicromato de potássio; portanto, ele contém o elemento que recebe elétrons, sofrendo redução.

V. O agente redutor é o ácido sulfúrico; portanto, contém o elemento que perde elétrons, sofrendo oxidação.

É correto o que se afirma APENAS em: 

A bomba atômica, também chamada de bomba nuclear, tem como constituinte físsil átomos de urânio-235, , emissores de partículas alfa . Cada átomo de U-235, ao emitir uma partícula alfa, transforma-se em outro elemento, cujo número atômico é igual a

A decomposição térmica do carbonato de cálcio tem como produtos o óxido de cálcio e o dióxido de carbono. Na tabela a seguir, estão relacionados os períodos de quatro elementos químicos do grupo 2 da tabela de classificação periódica e a entalpia-padrão de decomposição do carbonato correspondente a cada um desses elementos.

A energia, em quilojoules, necessária para a obtenção de 280 g de óxido de cálcio a partir de seu respectivo carbonato é igual a:

Em fins do século XVI, foi feita uma das primeiras aplicações práticas de uma pilha: a decomposição da água em oxigênio e hidrogênio, processo denominado eletrólise.
Já naquela época, com base nesse experimento, sugeriu-se que as forças responsáveis pelas ligações químicas apresentam a seguinte natureza:

Fontes alternativas de energia têm sido foco de interesse global como a solução viável para crescentes problemas do uso de combustíveis fósseis. Um exemplo é a célula a combustível microbiológica que emprega como combustível a urina. Em seu interior, compostos contidos na urina, como ureia e resíduos de proteínas, são transformados por micro-organismos que constituem um biofilme no anodo de uma célula eletroquímica que produz corrente elétrica.

Sobre essa célula eletroquímica, é correto afirmar que, quando ela entra em operação com a geração de energia elétrica, o biofilme promove a

O uso do radioisótopo rutênio-106 (¹⁰⁶Ru) vem sendo estudado por médicos da Universidade Federal de São Paulo, no tratamento de câncer oftalmológico. Esse radioisótopo emite radiação que inibe o crescimento das células tumorais. O produto de decaimento radiativo do rutênio-106 é o ródio-106 ( ¹⁰⁶Rh).

(http://www.scielo.br/pdf/rb/v40n2/08.pdf. Adaptado)

A partícula emitida no decaimento do rutênio-106 é

Num processo de fissão nuclear, um nêutron colidiu com o núcleo de um isótopo do urânio levando à formação de dois núcleos menores e liberação de nêutrons que produziram reações em cadeia com liberação de grande quantidade de energia. Uma das possíveis reações nucleares nesse processo é representada por:

O produto X, formado na fissão nuclear indicada acima, é um isótopo do elemento químico:

O metanol é um álcool utilizado como combustível em alguns tipos de competição automotiva, por exemplo, na Fórmula Indy. A queima completa (ver reação termoquímica abaixo) de 1 L de metanol (densidade 0,80 g mL^-1 ) produz energia na forma de calor (em kJ) e CO₂ (em gramas) nas seguintes quantidades respectivamente:

2 CH₃ OH_(l) + 3 O_2(g) → 4 H₂ O_(l) + 2 CO_2(g) ; ∆H = 1453 kJ

Considere: M(CH₃ OH) = 32 g mol^-1 M(CO₂ ) = 44 g mol^-1

A decomposição de uma amostra de carbonato de cálcio consumiu 266 kJ. A partir desse resultado e da equação termoquímica abaixo, conclui-se que:

CaCO_3(s) → CaO_(s) + CO₂(g); ΔH = +133 kJ mol^-1

A reação do iodato de potássio com bissulfito de sódio, em meio aquoso pode ser representada na sua forma iônica, sem os íons espectadores, como segue:

IO₃^-_(aq) + HSO₃^-_(aq) → I^-_(aq) + SO₄^2-(_aq) + H+_(aq)

No balanço de massa e no balanço de carga com os menores coeficientes inteiros, a relação entre as quantidades, em mol, da espécie oxidante e da espécie redutora é de:

Supondo que um smartphone apresente um consumo de 50 mA de energia e funcione por um período de tempo de 3860 segundos, qual a massa de íon de lítio que participou das reações eletroquímicas envolvidas?
Dado: Constante de Faraday = 96500 C • mol^‒1.

Um automóvel cujo consumo de etanol é de 10 Km/L de combustível roda em torno de 100 Km por semana. O calor liberado pela combustão completa do etanol consumido em um período de 4 semanas é de, aproximadamente:
Dados: Calor de formação (KJ/mol) C₂H₅OH_(l) = ‒ 278; H₂O_(l) = ‒ 286; CO_2(g) = ‒ 394.
Densidade do etanol = 0,8 Kg/L

O isoctano líquido (C₈H₁₈) e o gás hidrogênio são importantes combustíveis. O primeiro está presente na gasolina; o segundo, na propulsão de foguetes.

As entalpias aproximadas de formação do gás carbônico, do vapor de água e do isoctano líquido (C₈H₁₈) são, respectivamente, –393, –242 e –259 kJ/mol.

A partir desses dados, o calor liberado na combustão de 1 kg de hidrogênio gasoso é, aproximadamente, ________ vezes maior do que o calor liberado na combustão de 1 kg de isoctano líquido.