Questões de Concurso
Sobre transformações químicas e energia em química
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Assinale a alternativa correta esse comportamento
I. No mecanismo de esfera interna, duas moléculas são unidas por meio de um ligante comum, através do qual o elétron é transferido.
II. As reações de esfera interna usam um ligante como canal para o tunelamento eletrônico; os ligantes contendo orbitais π são usados como ponte entre complexo.
III. No mecanismo de esfera externa, quanto maiores as mudanças necessárias no comprimento de ligação para atingir o complexo de encontro, mais rápida é a velocidade de transferência de elétrons.
IV. No mecanismo de esfera externa, os reagentes são complexos cineticamente inertes, os quais devem se aproximar para que o elétron migre da espécie redutora para a espécie oxidante.
Com base nas informações apresentadas, é correto afirmar que
I. O agente oxidante é a espécie que sofre redução no cátodo e apresenta maior potencial de redução.
II. O agente redutor é a espécie que sofre oxidação no ânodo e apresenta menor potencial de redução.
III. Quanto maior o valor da diferença de potencial-padrão (ΔE°) da pilha, maior será o valor da constante de equilíbrio (K) da reação global.
IV. Se ΔE° for negativo, a reação no sentido direto é espontânea e a constante de equilíbrio é maior que 1.
No laboratório de química do IFCE, um estudante montou uma pilha com as semicélulas Ni²⁺/Ni (1,0 mol/L) e Ag⁺/Ag (1,0 mol/L), conectadas por ponte salina. Considerando os seguintes potenciaispadrão:
Ni2+ + 2
→ Ni E° = -0,25 V
Ag+ + → Ag E° = +0,80 V
a diferença de potencial-padrão (ΔE°) da pilha e a espontaneidade da reação, nas condições padrão, são:
A 298 K, a variação de entalpia padrão é ΔH° = +90,25 kJ/mol e a variação de entropia padrão é ΔS° = +12,4 J/mol·K. Considerando esses dados, assinale a alternativa que apresenta o valor da variação de energia livre padrão (ΔG°) e a correspondente classificação da reação quanto à espontaneidade nessas condições.
Considere a reação de oxirredução em meio aquoso ácido entre o íon permanganato (MnO₄⁻) e o dióxido de nitrogênio (NO₂), da qual resultam o íon manganês(II) (Mn²⁺) e o íon nitrato (NO₃⁻), conforme a seguinte equação iônica simplificada:
Para o balanceamento da equação em meio ácido, devem-se utilizar íons H⁺ e moléculas de H₂O no ajuste das massas e cargas. Após o balanceamento com os menores coeficientes estequiométricos inteiros, a soma de todos os coeficientes da equação balanceada é
N2 + 3H2 ⇌ 2NH3
De elevada relevância industrial na produção de fertilizantes nitrogenados, essa reação pode ser analisada sob o ponto de vista termodinâmico. Considerando a variação da energia livre de Gibbs (∆G) antes e no estado de equilíbrio químico para essa reação, em condições de temperatura e pressão constantes, assinale a alternativa correta.
Com base nos dados apresentados e nos conceitos de ligação iônica, a energia reticular do AgCl é, aproximadamente,
Com base nessas informações e considerando as seguintes semirreações de redução, assinale a alternativa que apresenta o valor do potencial no ponto de equivalência.
E°red Fe3+ / Fe2+ = 0,80V
E°red Ce4+/ Ce3+ = 1,40V
Em muitas reações químicas reversíveis, inclusive reações de oxirredução em solução aquosa, pode-se estabelecer um equilíbrio químico em que as espécies reagentes e os produtos coexistam e suas concentrações permaneçam constantes com o tempo. A respeito desse assunto, julgue o item a seguir.
Em uma reação exotérmica em equilíbrio, o aumento da temperatura desloca o equilíbrio no sentido dos reagentes, enquanto em uma reação endotérmica, o aumento da temperatura favorece a formação de produtos.
Com relação à equação de Nernst, a potencial de eletrodo e a eletrodos indicadores, de referência e seletivos, julgue o item subsequente, considerando que o termo potencial, sempre que empregado, refira-se ao potencial de redução.
Em uma pilha, o eletrodo com maior potencial sofre oxidação, atuando como catodo, enquanto o de menor potencial é o anodo, onde ocorre a redução.
Com relação à equação de Nernst, a potencial de eletrodo e a eletrodos indicadores, de referência e seletivos, julgue o item subsequente, considerando que o termo potencial, sempre que empregado, refira-se ao potencial de redução.
A equação de Nernst relaciona o potencial real com o potencial-padrão e a cinética química da reação em curso.
Com relação à equação de Nernst, a potencial de eletrodo e a eletrodos indicadores, de referência e seletivos, julgue o item subsequente, considerando que o termo potencial, sempre que empregado, refira-se ao potencial de redução.
Os eletrodos de referência são utilizados para medições de concentração de íons por diferença de potencial, sendo os mais comuns o de prata/cloreto de prata (Ag/AgCl) e o de calomelano (Pb/Pg2Cl2).
Com relação à equação de Nernst, a potencial de eletrodo e a eletrodos indicadores, de referência e seletivos, julgue o item subsequente, considerando que o termo potencial, sempre que empregado, refira-se ao potencial de redução.
Quando aplicada a uma pilha mantida a 25 °C, a equação de Nernst pode ser corretamente escrita como E = − 0,0592 /n logQ, em que E representa o potencial da célula, n, o número de elétrons transferidos na reação de oxirredução da pilha e Q, o quociente de reação da citada reação.
A partir dessa descrição, julgue o item subsequente, sabendo que o potencial de redução do cobre é maior que o do zinco.
Nessa célula, o zinco funciona como ânodo, sofrendo oxidação — Zn(s) → Zn2+(aq) + 2 e⁻ —, e o cobre funciona como cátodo, sofrendo redução — Cu2+(aq) + 2 e⁻ → Cu(s) —, havendo fluxo espontâneo de elétrons do Zn para o Cu pelo fio metálico.
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