Questões Militares Comentadas sobre transformações químicas e energia em química

                                           



Recentemente, a produção fotocatalítica de hidrogênio vem atraindo atenção devido ao processo que gera um combustível limpo, o qual é utilizado em células a combustível. O processo se baseia na separação da água nos seus componentes, conforme equilíbrio inserido no esquema, utilizando luz solar e um fotocatalisador (p. ex. NaTaO3:La). O processo é extremamente endotérmico, necessitando 1,23 eV para ocorrer. Num experimento, o processo foi realizado num sistema fechado, como esquematizado abaixo. Considerando essas informações, identifique as afirmativas a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F): 





( ) A quantidade de fotocatalisador limita a conversão.




( ) O aumento da temperatura irá favorecer a conversão.




( ) A diminuição do volume do sistema irá favorecer a conversão.




( ) É condição necessária para a produção de hidrogênio que o fotocatalisador absorva energia solar superior a 1,23 eV.




Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

Águas termais, exploradas em diversos destinos turísticos, brotam naturalmente em fendas rochosas. O aquecimentonatural dessas águas, na sua grande maioria, deve-se ao calor liberado em processos radioativos de elementospresentes nos minerais rochosos que são transferidos para a água no fluxo pelas fendas. O gás radônio (²²²Rn) é oprovável responsável pelo aquecimento de diversas águas termais no Brasil. O ²²²Rn se origina do rádio (²²⁶Ra), nasérie do urânio (²³⁸U), naturalmente presente em granitos. O tempo de meia vida (t_1/2) do ²²²Rn é de 3,8 dias, e esse seconverte em polônio (²¹⁸Po), que por sua vez possui um t_1/2 de 3,1 minutos. Considerando as informações dadas,considere as seguintes afirmativas:

1. A conversão de ²²²Rn em ²¹⁸Po é um processo exotérmico.

2. A conversão de ²²⁶Ra em ²²²Rn emite quatro partículas β^-.

3. Na série de decaimento, do ²³⁸U ao ²¹⁸Po, cinco partículas α são emitidas.

4. Após 3,8 dias da extração da água termal, a concentração de ²¹⁸Po atingirá a metade do valor da concentraçãoinicial de ²²²Rn.

Assinale a alternativa correta

Considere a rota sintética descrita na sequência abaixo onde cada etapa ocorre em temperatura e pressão adequadas:

1^a Etapa: o composto A (C₇H₆O) sofre oxidação em solução básica de permanganato de potássio. O produto gerado, após neutralizado, é o ácido benzoico;

2^a Etapa: o ácido benzoico reage com etanol em solução ácida, produzindo o composto B e água;

3^a Etapa: o composto B sofre forte redução com hidreto de lítio-alumínio em éter, gerando dois produtos que, depois de neutralizados, formam então o composto C e o etanol.

Considerando as etapas supracitadas, são feitas as seguintes afirmações:

I) o composto A e o composto C são isômeros.
II) o composto B é um éster.
III) o composto B é o acetato de benzila.

Com base na análise das afirmações acima, assinale a opção correta.

Um isótopo radioativo X transforma-se em um elemento estável Y após reações de desintegração radioativa com emissão de radiação α, radiação β negativa e radiação ϒ. Assinale a alternativa correta.

Uma pilha de zinco e prata pode ser montada com eletrodos de zinco e prata e representada, segundo a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), pela notação Zn (s) /Zn²⁺(aq) 1 mol·L^-1 // Ag⁺(aq) 1 mol·L^-1 / Ag (s).
As equações que representam as semirreações de cada espécie e os respectivos potenciais- padrão de redução (25 ºC e 1 atm) são apresentadas a seguir.

                        Zn²⁺(aq) + 2 e- → Zn (s) E^o = - 0,76 V

                        Ag⁺ (aq) + 1 e- → Ag (s) E^o = + 0,80 V

Com base nas informações apresentadas são feitas as afirmativas abaixo.

I – No eletrodo de zinco ocorre o processo químico de oxidação.
II – O cátodo da pilha será o eletrodo de prata.
III – Ocorre o desgaste da placa de zinco devido ao processo químico de redução do zinco.
IV – O sentido espontâneo do processo será Zn⁺² + 2 Ag^o → Zn^o + 2 Ag⁺
V – Entre os eletrodos de zinco e prata existe uma diferença de potencial padrão de 1,56 V.

Estão corretas apenas as afirmativas

A meia vida do radioisótopo cobre-64 é de apenas 12,8 horas, pois ele sofre decaimento β se transformando em zinco, conforme a representação .

Considerando uma amostra inicial de 128 mg de cobre-64, após 76,8 horas, a massa restante desse radioisótopo será de:

Considerando os dados termoquímicos empíricos de energia de ligação das espécies, a entalpia da reação de síntese do fosgênio é

Dados:
Energia de Ligação
C = O    745 kJ/mol
C O   1080 kJ/mol
C - Cl    328 kJ/mol
Cl - Cl   243 kJ/mol

                        

Na manhã de 15 de fevereiro de 2013, um meteoro atravessou o céu da Rússia, causando estragos materiais ao passar. O evento é relativamente raro devido ao tamanho do meteoro, sendo que a maioria dos meteoros que atinge a Terra é tão pequena que se despedaça na atmosfera antes de alcançar o solo. Análises posteriores demonstraram que sua composição química é formada principalmente de silicatos com 10% de ferro, um condrito comum.
Sobre o incidente do meteoro russo, assinale a alternativa correta:

No conclave, terminado no último dia 13 de março, foi escolhido um novo papa para governar a Igreja Católica. A notícia chegou primeiro a todo o mundo através de uma fumaça branca expelida pela chaminé no alto da Basílica de São Pedro. O novo papa, que estudou Química, talvez compreenda um pouco do que está envolvido na formação da fumaça que anunciou sua eleição. A fumaça que anuncia o fim de uma rodada de votações é produzida por meio da queima das cédulas misturadas à palha. Na ausência de maioria nos votos, a fumaça é preta; se houver um eleito, a fumaça é branca. Antigamente usava-se palha úmida ou seca para dar cor preta ou branca, respectivamente, à fumaça. Hoje se usa uma resina inflamável, derivada da seiva de um pinheiro, para fazer a fumaça branca.
Sobre a fumaça que anuncia a escolha do papa, assinale a alternativa correta:

Um aluno resolveu pôr em prática o que havia aprendido sobre gases e a primeira lei da termodinâmica em sua escola. Chegando à sua casa, ele pegou um saco plástico de cor preta e o encheu com ar até a metade do seu volume; em seguida, vedou o saco de forma que não fosse permitida a troca de matéria entre o interior e o exterior do saco plástico. O aluno observou que, no início, nada tinha ocorrido, mas, após algumas horas, exposto ao sol, o saco plástico tinha o seu volume ocupado por completo.
Considerando que o saco plástico e o ar em seu interior formam o sistema observado e que o ar comporta-se como um gás ideal, o aluno descreveu as seguintes conclusões: I – Antes de atingir o volume máximo do saco plástico, a variação da energia interna do sistema é nula. II – O trabalho realizado pelo sistema é igual a zero. III – Trata-se de um sistema adiabático. IV – Devido ao aumento do volume do saco plástico, deduz-se que a massa de ar no interior do saco também aumentou.
Julgue se as conclusões do aluno são verdadeiras (V) ou falsas (F) e assinale a alternativa correta:

De acordo com o caso relatado acima, marque a alternativa correta:

“Um relatório médico obtido com exclusividade pela redetelevisiva Al Jazeera aponta que foram encontrados níveis de polônio radiativo ao menos 18 vezes acima do normal nos restos mortais do líder palestino Yasser Arafat [...]. O isótopo de Polônio-210 não apresenta risco para a saúde humana se estiver fora do corpo. Caso ingerido ou inalado, mesmo em pequenas quantidades como 0,1 microgramas se tornam fatais”.

Fonte: <http://www1.folha.uol.com.br/mundo/2013/11/1367608-relatorio-de-medico-suicos-aponta-morte-de-yasser-arafat-por-envenenamento.shtml>. Acesso em: 13.março.2014.

Elementos radiativos podem ser bem aplicados, tais como obtenção de imagens de radiografia, tratamento de doenças, análises de materiais, usinas termonucleares, entre outras aplicações. Dos elementos listados, assinale o elemento que não é radioativo:

 Observe o gráfico abaixo:
De acordo com o gráfico acima pode concluir se que trata se de uma reação Hp = 250, Hr = 480: I - Espontânea. II - Exotérmica, pois ocorreu um ganho de energia. III - Necessita apenas de um estímulo para que ocorra. IV - Sendo o Hp = 250 kj e Hr = 480kj o delta será de +130 kj. V - Endotérmica, pois ocorreu uma perda de energia. VI - Sendo o Hp = 250 e Hr = 480 delta H será de -130kj. Estão incorretas:  

Realiza-se a eletrólise de uma solução aquosa diluída de ácido sulfúrico com eletrodos inertes durante 10 minutos. Determine a corrente elétrica média aplicada, sabendo-se que foram produzidos no catodo 300 mL de hidrogênio, coletados a uma pressão total de 0,54 atm sobre a água, à temperatura de 300 K.

Considere:

• Pressão de vapor da água a 300 K = 0,060 atm;

• Constante de Faraday: 1 F = 96500 C.mol^–1;

• Constante universal dos gases perfeitos: R = 0,08 atm.L.K^–1.mol^–1 .

Considere uma célula a combustível alcalina (hidrogênio-oxigênio) sobre a qual são feitas as seguintes afirmações:

I. Sob condição de consumo de carga elétrica, a voltagem efetiva de serviço desse dispositivo eletroquímico é menor que a força eletromotriz da célula.

II. O combustível (hidrogênio gasoso) é injetado no compartimento do anodo e um fluxo de oxigênio gasoso alimenta o catodo dessa célula eletroquímica.

III. Sendo o potencial padrão dessa célula galvânica igual a 1,229 V_EPH (volt na escala padrão do hidrogênio), a variação de energia livre de Gibbs padrão (∆G°) da reação global do sistema redox atuante é igual a − 237,2 kJ ∙ mol⁻¹.

Das afirmações acima, está(ão) CORRETA(S) apenas

Joseph Black (1728-1799), médico, químico e físico escocês, conceituou o calor específico. Esta conceituação teve importantes aplicações práticas, dentre elas a máquina a vapor, desenvolvida pelo engenheiro escocês James Watt (1736-1819). Que componente do motor a vapor desenvolvido por Watt revolucionou seu uso e aplicação?

São feitas as seguintes afirmações sobre o que Joule demonstrou em seus experimentos do século XIX:

I. A relação entre calor e trabalho é fixa.

II. Existe um equivalente mecânico do calor.

III. O calor pode ser medido.

Das afirmações acima, está(ão) CORRETA(S) apenas

Considere três cubos maciços de 2 cm de aresta, constituídos, respectivamente, de Cr, Ni e Ti puros. Os três cubos são aquecidos até 80 ºC e cada cubo é introduzido em um béquer contendo 50 g de água a 10 ºC. Com base nas informações constantes da tabela abaixo, assinale a opção que apresenta a relação CORRETA entre as temperaturas dos cubos, quando o conteúdo de cada béquer atingir o equilíbrio térmico.


                 Substância                  Massa específica (g ∙ cm−3)     Calor específico (J ∙ g−1 ∙ K−1)

                     H2O                                 1,00                                             4,18

                       Ti                                    4,54                                             0,52

                       Cr                                    7,18                                            0,45

                       Ni                                    8,90                                             0,44

A argamassa de cimento úmida (pH = 13) forma um produto de corrosão solúvel quando em contato com o

o projeto de construção de um submarino nuclear brasileiro prevê a utilização pacífica da energia nuclear, com aplicação exclusiva na propulsão deste tipo de navio. Assinale a opção que apresenta o tipo de reação nuclear que produz um nuclídeo com número atômico maior e massa idêntica à do núcleo original.