Questões de Concurso Militar CIAAR 2017 para Primeiro Tenente - Engenharia Química

Os confinamentos nos quais ocorrem reações químicas são chamados reatores. Existem vários tipos de reatores químicos e várias maneiras de classificá-los.

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma abaixo sobre Reatores.

( ) O reator em batelada é um tipo de vaso largamente usado em processos industriais. As vantagens de um reator de batelada residem em sua versatilidade.

( ) Reator perfeitamente agitado (RPA) é um tipo de reator ideal comum em engenharia química. Frequentemente refere-se a um modelo usado para estimar as variáveis principais de uma operação unitária.

( ) Reator de fluxo em pistão (PFR) é usado para descrever reações químicas em sistemas de fluxo contínuo.

( ) A manutenção de reatores RPA é mais cara do que a manutenção dos reatores RFP.

( ) Reatores de fluxo em pistão têm uma conversão por unidade de volume baixa, mas operam por longos períodos de tempo sem manutenção.

A alternativa que apresenta a sequência correta é

Um catalisador é uma substância que faz variar a velocidade de uma reação química sem que ele próprio sofra uma variação química permanente no processo. Os catalisadores são bem comuns, muitas reações na indústria química ocorrem com a ajuda de catalisadores.

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma abaixo sobre a Catálise Homogênea.

( ) Os catalisadores podem agir aumentando a velocidade de reação, mas não alteram o número de colisões efetivas.

( ) Os átomos de cloro são catalisadores para a destruição do ozônio.

( ) Na ausência do catalisador, as reações ocorrem de maneira extremamente lenta.

A alternativa que apresenta a sequência correta é

Em uma reação hipotética do tipo 2A (g) + B₂ (g) → C (g) as espécies químicas são colocadas a reagir, mantendo-se a temperatura constante. Marque a alternativa em que a velocidade da reação é expressa corretamente.

O gráfico a seguir representa a variação de concentração das espécies A, B e C com o tempo:

Mediante a reação representada pelo gráfico, marque a alternativa que representa corretamente a equação química.

Uma amostra de gás ideal sofreu uma transformação termodinâmica à pressão constante igual a 30 N/m² . O volume e a temperatura absoluta variam como indica o gráfico a seguir.

Sabendo-se que, nessa transformação, o gás absorve 400J de calor, pode-se afirmar que a variação de sua energia interna é de

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma abaixo sobre as propriedades termodinâmicas.

( ) Ponto de orvalho é a temperatura na qual se inicia a condensação da mistura.

( ) Ponto de bolha é a temperatura na qual se inicia a ebulição do líquido puro.

( ) Quando a mistura está no ponto de bolha, dizemos que é um líquido insaturado.

( ) Se a mistura estiver aquecida acima do ponto de bolha, dizemos que é vapor superaquecido

A alternativa que apresenta a sequência correta é

Um gás está sujeito a um ciclo de expansões e compressões ilustrado no diagrama de Temperatura ( T ) e volume ( V ). O ciclo do comportamento do gás é representado pelos pontos ABCD no gráfico abaixo
Com base nesse gráfico, é correto afirmar que entre os pontos

O sistema ácido sulfúrico/ácido nítrico, denominado mistura sulfonítrica (MSN), é o reagente mais comum em nitração. Uma mistura sulfonítrica é caracterizada pelas porcentagens em peso de cada componente: normalmente 50% de Ácido Sulfúrico e 50% de Ácido Nítrico. Conhecendo-se as características dos reagentes acima citados e da mistura MSN, pode-se afirmar que a alternativa correta é:

A nitroglicerina é um líquido oleoso de cor amarelo-pálida. É altamente sensível ao choque. O simples ato de balançar o líquido pode causar a explosiva decomposição em gases de nitrogênio, dióxido de carbono, água e oxigênio. A equação química abaixo representa essa reação.

4C₃H₅N₃O₉ (_l ) → 6N₂ (_g ) + 12CO₂ (_g ) + 10H₂O (_g ) + O₂ (_g )

Calcule o volume de gases CO₂ produzido quando uma amostra de 200 gramas de nitroglicerina é detonada. Considere os seguintes dados: Massa g/mol: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Constante universal dos gases: R = 8,2 · 10⁻² atm · L · K⁻¹ · mol⁻¹; Pressão: 1 atm; Temperatura: 27°C e Volume Molar: 22,4 L . mol^-1.

Mediante análise, marque a alternativa que apresenta corretamente o volume aproximado.

Para misturas binárias, as condições de equilíbrio para várias composições podem ser facilmente visualizadas em diagramas do tipo Txy e xy, à pressão constante, ou Pxy e xy, à temperatura constante.

Diagrama binário para a mistura Benzeno e Tolueno.

(Disponível em: <http://labvirtual.eq.uc.pt> )

Após análise do diagrama, pode-se afirmar que a mistura com fração de

Muitas equações para o estudo de gases reais têm sido desenvolvidas, algumas são bem exatas. A equação de estado mais conhecida para os gases reais é a equação de Van Der Waals:

Na equação, as variáveis P, V, n, R, T são usuais, mas os parâmetros (a) e (b) são conhecidos como constantes de Van Der Waals.
Considerar R: 0,0821 atm · L · K⁻¹ · mol⁻¹
Tabela – Constantes de Van Der Waals

Utilizando a equação de Van Der Waals para gases reais, calcule a pressão real exercida por 16 gramas de gás oxigênio que se encontra em um recipiente de 1L a 27°C.

Em um recipiente é mantida uma determinada massa de gás perfeito, tendo um volume inicial (V_i ), pressão inicial (P_i ) e temperatura inicial igual a 127°C. Se o sistema for alterado para um volume (V_i /3) e a pressão (3P_i /2), qual será a temperatura do gás no recipiente em °C?

Muitos foram os pesquisadores que contribuíram para as leis conhecidas como Leis dos Gases. Algumas das contribuições mais importantes dos gases ideais estão resumidas nos postulados na lei de Boyle, lei de Charles, lei de Gay-Lussac e lei de Clapeyron. Com relação às leis dos gases, analise as afirmativas a seguir.

I. De acordo com a lei de Boyle, a pressão e o volume de um gás são inversamente proporcionais entre si para um gás ideal.

II. De acordo com a lei de Gay-Lussac, a velocidade de difusão e de efusão de um gás é inversamente proporcional à raiz quadrada de sua densidade.

III. De acordo com a lei de Charles, o volume de um gás é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta.

IV. De acordo com a lei de Clapeyron, à volume constante, a pressão de uma certa massa constante de um gás é proporcional à temperatura absoluta a qual está submetida.

Está correto apenas o que se afirma em

A cavitação é um fenômeno indesejado no funcionamento das máquinas de fluxo e ocorre em regiões de altas velocidades e baixa pressão dos tubos de sucção em máquinas motoras e geradoras. Ela pode provocar corrosão, desgaste, remoção de partículas e destruição de partes dos rotores das bombas. Tal circunstância faz com que as condições de sucção tenham papel importante no projeto e nas especificações das instalações para o correto funcionamento, tanto de bombas quanto de turbinas.

Com relação ao funcionamento de máquinas de fluxo e o fenômeno da cavitação, marque a alternativa correta.

Uma empresa distribuidora de gás oxigênio possui dois cilindros no depósito. Admitindo o comportamento deste gás análogo ao gás ideal e conectando-se os dois cilindros, um com volume de 8L e pressão interna de 5atm, e outro com volume 12L e pressão interna de 10atm, quando a válvula que os une for aberta, é atingido o equilíbrio entre os dois tanques à temperatura constante. Marque a alternativa que apresenta corretamente a pressão final nos tanques.

Inibidor de corrosão é uma substância ou mistura de substâncias que, quando presente em concentrações adequadas, no meio corrosivo, reduz ou elimina a corrosão. As seguintes afirmativas referem-se ao inibidor de corrosão.

I. Inibidores protetivos emulsionáveis em água deixam por evaporação uma película oleosa aplicada por diluição em água.

II. O método de proteção usando protetivos temporários é baseado na obtenção de uma película superficial, fácil de aplicar e remover.

III. Inibidores catódicos têm a capacidade de formar películas sobre as áreas anódicas e catódicas, interferindo com a ação eletroquímica.

IV. Inibidores anódicos atuam favorecendo as reações anódicas, protegendo o cátodo da corrosão. São eficazes, mesmos em pequenas concentrações.

Está correto apenas o que se afirma em

Corrosão é a destruição ou deterioração de um material devido à reação química ou eletroquímica com seu meio. A corrosão é a transformação de um material pela sua interação química ou eletroquímica com o meio.

Sobre os exemplos de métodos de combate à corrosão, é incorreto afirmar que

A Equação de Nernst, desenvolvida pelo químico e físico alemão Walther Hermann Nernst, é a relação quantitativa que permite calcular a força eletromotriz de uma pilha para concentrações de íons diferentes de uma unidade. Também é usada para cálculos em titulação de oxidação-redução.  

A equação a 25°C pode ser escrita de forma reduzida como:

Sendo: R = 8,315 J K^-1 mol^-1; T = 298,2 K (25°C); F = 96485 C mol^-1

^{Calcule a força eletromotriz para a seguinte pilha a 25°C: Fe / Fe2 + (0,02M) || Cu2 +(0,2M) / Cu} 
Dados: potencial padrão de redução (Eº Fe = -0,44V e Eº Cu = +0,40V).

Um profissional preparou uma solução dissolvendo 0,10mol de nitrato de cálcio [Ca(NO₃ )₂ ], 0,30mol de ácido clorídrico (HCl), 0,20mol de cloreto de cálcio (CaCl₂ ) e diluindo para 1,00 litro. Marque a alternativa que melhor apresenta as concentrações de cada íon na solução.

As titulações argentimétricas são largamente utilizadas e baseiam-se na titulação com íons Ag⁺. Uma amostra de solução salina foi analisada para determinar o teor em cloreto. Uma amostra de 20,00mL de solução foi tratada com 12,000mL de uma solução padrão de AgNO₃ 0,1324 M. Depois, o excesso de prata foi titulado com uma solução padrão de KSCN 0,1200 M, sendo necessário 1,400mL para atingir o ponto de equivalência de Fe(SCN)²⁺. Calcule a concentração de cloreto na solução salina, em g/L.