Questões Militares Sobre transformações químicas e energia em química

Observe a tabela abaixo:

O valor da entalpia-padrão de combustão do benzeno liquido a partir das entalpias de formação dos reagentes e produtos da reação, conforme tabela acima, considerando uma combustão completa, é:

Dado: reação de combustão do benzeno:

C₆H₆ (l) + 15/2 O₂(g) → 6CO₂(g) + 3H₂O(I)

O decaimento do trício, um isótopo radioativo do hidrogênio empregado em pesquisas com reatores nucleares de fusão e em armas termonucleares, está representado no gráfico a seguir.

Uma amostra de trício apresenta uma atividade radioativa inicial de 3,0x10⁹ desintegrações por segundo. Com base nos dados e no gráfico acima, pode-se prever que essa amostra apresentará uma atividade de 7,5x10⁸ desintegrações por segundo após, aproximadamente:

Dados:

In(2) = 0,69 ln(3) = 1,1 ln(4) = 1,4

In (6) = 1,8 ln(7,5) = 2,0

Em embarcações atracadas no cais, é possível ocorrer um tipo de corrosão devido ao emprego de uma máquina de solda elétrica com aterramento inadequado. Ao se fazer o aterramento da máquina de solda em estruturas metálicas no lado do cais e levar o seu terminal positivo para a execução da solda dentro do navio, obriga-se a corrente a retornar da embarcação, passando pela água, para chegar ao terminal negativo. Nesse caso, o casco da embarcação passa a funcionar como anodo ativo e a corroer. Sendo assim, assinale a opção que apresenta o tipo de corrosão que ocorre no processo descrito.

Considerando a classificação das formas de corrosão segundo a sua morfologia, correlacione os termos técnicos a suas definições e assinale a opção que apresenta a sequência correta.

TERMOS TÉCNICOS

I- Intergranular

II- Dezincificação

III- Empolamento pelo hidrogênio

IV- Transgranular

V- Filiforme

DEFINIÇÕES

( ) A corrosão se processa nos grãos da rede cristalina do material metálico, o qual, perdendo suas propriedades mecânicas, poderá fraturar à menor solicitação mecânica.

( ) É a corrosão que ocorre em ligas de latão, em que se observa o aparecimento de regiões de coloração avermelhada, contrastando com a característica coloração amarela dos latões.

( ) A corrosão se processa entre os grãos da rede cristalina do material metálico, o qual perde suas propriedades mecânicas e pode fraturar quando solicitado por esforços mecânicos.

( ) A corrosão se processa sob a forma de finos filamentos, mas não profundos, que se propagam em diferentes direções e que não se ultrapassam, pois admite-se que o produto de corrosão, em estado coloidal, apresente carga positiva, daí a repulsão.

( ) Corrosão que ocorre quando o hidrogênio atômico penetra no metal e difunde-se rapidamente para regiões com descontinuidades, onde se transforma em hidrogênio molecular, exercendo pressão e originando a formação de bolhas.

O urânio-235 (²³⁵U) é utilizado como combustível em diversos tipos de reatores nucleares de fissão para a produção de energia elétrica, sendo esses reatores projetados para induzir e sustentar uma reação nuclear em cadeia lenta e controlada. A equação 1 ilustra uma das possíveis reações nucleares de fissão induzida que ocorrem com o ²³⁵U, enquanto que a equação 2 ilustra a reação de decaimento nuclear do antimônio-131 (¹³¹Sb), um dos diversos produtos gerados pela fissão do ²³⁵U, até a formação de um núcleo estável de xenônio-131 (¹³¹Xe). 

Nas equações acima, X, Y, W e o tipo de decaimento nuclear ilustrado na equação 2 são, respectivamente: 

O calorímetro é utilizado no laboratório para inúmeros propósitos, incluindo a determinação da energia produzida na queima de combustíveis e o conteúdo calórico dos alimentos. Numa bomba calorimétrica, assume-se que a quantidade de calor absorvido (ou liberado) pela combinação de água, o interior do calorímetro, a bomba e a mistura reagente seja igual à produzida (ou absorvida) pela reação que ocorre na bomba. Considerando que uma amostra de 0,728 g de etanol (álcool de cereais, C₂H₅OH) é queimada numa bomba calorimétrica com uma quantidade de gás oxigênio (sob pressão) suficiente para assegurar a combustão completa, qual é o calor molar de combustão do etanol, sabendo que, nesse experimento, a quantidade de água no calorímetro é de 1,20 kg e que a temperatura aumenta de 24,86°C para 29,18°C?

Dados: capacidade calorífica do interior do calorímetro (sem água) é de 1,06 kJ °C^-1 e a capacidade calorífica molar da água é 75,3 J °C^-1 mol^-1.

A usina de energia de Hellisheidi, na Islândia, vem testando um novo método para combater o aquecimento global: transformar o gás carbônico (CO₂) em pedra. O processo ocorre em duas etapas: primeiro o CO₂ é dissolvido em água em altas pressões (25 bar) e depois injetado no solo numa temperatura de 230 ^oC. A mineralização do gás carbônico ocorre de maneira rápida, devido à reatividade e composição do solo da região, rica em ferro, cálcio e magnésio. As duas etapas da remoção de CO₂ estão esquematizadas de maneira simplificada ao lado.


A remoção desse gás da atmosfera ocorre por:

A reação de combustão completa do etanol (C₂H₅OH) produz gás carbônico (CO₂) e água (H₂O). Dada a tabela abaixo, de calores de formação das espécies químicas, e considerando a reação de combustão completa desse álcool, são feitas as seguintes afirmativas:


I – O agente oxidante dessa reação é o O₂.
II – O coeficiente estequiométrico da água, após o balanceamento da equação, é 2.
III – Considerando a densidade do etanol 0,8 g/mL (25 ºC; 1 atm), a combustão completa de 1150 mL desse composto libera aproximadamente 27360 kJ.
IV – A quantidade de calor liberada na combustão de 1 mol de etanol é de 278 kJ·mol^-1.
Das afirmativas feitas estão corretas apenas

No ano de 2018, os alunos da EsPCEx realizaram, na aula prática de laboratório de química, um estudo sobre revestimento de materiais por meio da eletrólise com eletrodos ativos, visando ao aprendizado de métodos de proteção contra corrosão. Nesse estudo, eles efetuaram, numa cuba eletrolítica, o cobreamento de um prego, utilizando uma solução de sulfato de cobre II e um fio de cobre puro como contra-eletrodo. Para isso, utilizaram uma bateria como fonte externa de energia, com uma corrente contínua de intensidade constante de 100 mA e gastaram o tempo de 2 minutos. Considerando-se não haver interferências no experimento, a massa aproximada de cobre metálico depositada sobre o prego foi de
Dados: massa molar do cobre = 64 g · mol^-1 ; 1 Faraday = 96500 C · mol^-1

A seguir, são apresentadas algumas semi-reações de redução e seus respectivos potenciais-padrão.

FONTE: ATKINS, P.; PAULA, J. Atkins Físico Química. 7 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2003. v. 1. p. 336.

A partir dessas semi-reações, pode-se afirmar que

O etanoi é um combustível obtido a partir de fontes renováveis, e cuja equação de combustão a 25°C é a seguinte:

C₂H₅OH_(I) + 3O_2(g)  → 2CO_2(g) + 3H₂O_(I)             ΔH₂₉₈ =-1368 kJ/mol 

Sabendo-se que um volume de 8,05 litros de etanol foi queimado, a quantidade total de calor liberado, em kJ, na combustão acima é:

Dado: densidade do etanoi = 0,8 g/cm³

Considere as seguintes equações termoquímicas:

A entalpia de combustão para o metanol líquido, em kJ/mol, é:

Considerando-se a equação do potencial do eletrodo E = E₀ + (RT/nF) x ln(a), para que o eletrodo seja considerado de referência, é necessário que:

Verifica-se que na corrosão por polarização os potenciais de eletrodos não se mantêm iguais aos seus valores originais, mas variam em função da corrente circulante. Sobre a corrosão por polarização, é correto afirmar que:

Calcule a f.e.m. de uma célula formada pela imersão de uma lâmina de cobre numa solução de 0,15M de CuSO₄ e um bastão de zinco numa solução de 0,25M de ZnSO₄ e marque a opção correta.

Dados:

Equação de Nernst: E = E₀ + (0,0592/n) x log M

Cu²⁺ + 2e^- = Cu; E₀Cu = 0,34V

Zn²⁺ + 2e^- = Zn; E₀Zn = -0,76V

log(0,15) = -0,82391

log(0,25) = -0,60206

Analise os potenciais padrão dos eletrodos de prata e zinco abaixo.

Ag⁺ + e^- ↔ Ag E° = + 0,7999 V

Zn²⁺ + 2e^- ↔ Zn E° = - 0,763 V

Assinale a opção que apresenta a reação da pilha dos potenciais padrão acima.

Calcule o potencial da célula Zn|ZnSO4||CuSO4|Cu e indique se a reação Zn(s)+ Cu²⁺ -> Zn²⁺ + Cu(s) ocorre de forma espontânea ou não, marcando a opção correta.

Dados: E₀Cu = +0,337V; E₀Zn = -0.763V

Sobre a pilha de corrosão eletroquímica, que é constituída de elementos fundamentais, marque a opção correta.

Algumas ligas sofrem uma deterioração que se realiza preferencialmente em um dos componentes, permanecendo intactos os restantes. Esse modelo de corrosão denomina-se corrosão seletiva. Sendo assim, é correto afirmar que:

Um dado material sólido em equilíbrio térmico emite radiação semelhante a de um corpo negro. Assinale a opção que apresenta a curva que expressa a relação experimental CORRETA entre o comprimento de onda do máximo de emissão (λ_máx) e a temperatura desse material.