Questões de Concurso Sobre transformações químicas e energia em química

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Q3975676 Química
As propriedades físicas dos líquidos, como o ponto de ebulição e a entalpia de vaporização, refletem a intensidade das forças intermoleculares. A regra de Trouton observa que a maioria dos líquidos possui uma entropia de vaporização próxima a 85 J∙K−1∙mol−1. O desvio positivo significativo da água em relação à regra de Trouton Imagem associada para resolução da questão ocorre devido
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Q3974117 Química
Sabe-se que 1 mol de metano (CH4), quando queimado a uma pressão constante, libera 890 kJ de energia na forma de calor.
Considerando as informações precedentes e que MM(C) = 12 g/mol e MM(H) = 1 g/mol, assinale a opção em que é corretamente indicado o valor do ΔH do processo no qual uma amostra de 3,2 g de CH4 é queimada a pressão constante.
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Q3974116 Química
Em uma unidade industrial de refino, caso o propano (C3H8) seja utilizado como combustível em fornos de aquecimento, sua combustão completa é representada pela reação a seguir.

C3H8(g)+5O2(g)→3CO2(g)+4H2O(g)

Acerca dos aspectos termoquímicos da reação precedente, assinale a opção correta.
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Q3971334 Química
        Para a análise de contaminantes em amostras ambientais, o laboratório emprega métodos eletroanalíticos e cromatográficos. O técnico deve assegurar a manutenção dos eletrodos de referência em métodos potenciométricos e otimizar as condições de separação em cromatografia líquida. Além disso, técnicas de extração são aplicadas para o preparo de amostras complexas antes da quantificação instrumental.

Acerca desse tema, julgue o item que se segue.


Suponha que, em uma análise coulométrica a potencial controlado, uma carga de 96.485 C tenha sido consumida para reduzir completamente um íon metálico. Nessa circunstância, considerando-se que a constante de Faraday valha 96.485 C/mol, conclui-se que o experimento promoveu a redução de 2,0 mol de íons metálicos.

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Q3971330 Química
        Para a análise de contaminantes em amostras ambientais, o laboratório emprega métodos eletroanalíticos e cromatográficos. O técnico deve assegurar a manutenção dos eletrodos de referência em métodos potenciométricos e otimizar as condições de separação em cromatografia líquida. Além disso, técnicas de extração são aplicadas para o preparo de amostras complexas antes da quantificação instrumental.

Acerca desse tema, julgue o item que se segue.


Considerando-se a equação de Ilkovic, se a concentração de um analito em uma célula polarográfica for duplicada, mantendo-se constantes todos os demais parâmetros experimentais (como as características do eletrodo de gotas de mercúrio), a corrente de difusão resultante será reduzida pela metade.

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Q3971318 Química
        Em um projeto de monitoramento da qualidade da água em bacias hidrográficas urbanas conduzido por uma universidade, o técnico de desenvolvimento realiza a quantificação de metais pesados e parâmetros físico-químicos. A calibração de instrumentos de espectroscopia de absorção atômica é essencial para detectar contaminantes como chumbo e cádmio em níveis de traços. Paralelamente, o técnico executa titulações de neutralização para determinar a acidez da água e titulações de oxirredução para medir a concentração de oxigênio dissolvido ou ferro total, o que exige um rigoroso tratamento estatístico para validar a precisão dos dados frente às normas ambientais. 

Considerando a situação hipotética apresentada, julgue o item subsequente, acerca de processos de rotina em um laboratório químico.


Na reação química entre íons ferro(III) e estanho(II) em meio ácido, o ferro(III) atua como o agente redutor do sistema, sendo oxidado a ferro(IV) ao final do processo.

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Q3971315 Química
        Nas condições-padrão (25 °C, 1 mol/L e 1 bar), a termodinâmica das células galvânicas relaciona a energia livre de Gibbs-padrão (ΔGº ), o potencial-padrão da célula (cel ) e a constante de equilíbrio ( K ) por ΔGº = nFEºcel , ou ΔGº = - RTlnK , em que n representa a quantidade de matéria de elétrons transferidos na reação balanceada, a constante de Faraday é  F = 96.500 C/mol, a constante dos gases é R = 8,31 J∙mol−1 ∙K −1 e a temperatura é T = 298 K.

        A tabela a seguir apresenta os potenciais-padrão de redução a 25 °C.

A partir dessas informações, e considerando a convenção da IUPAC e que a reação

2 Fe2+(aq) + I2(s) ⇌ 2 Fe3+(aq) + 2 I − (aq)

ocorra em uma célula eletroquímica, julgue o item que se segue.


O valor do potencial-padrão da célula eletroquímica em questão é menor que 0,3 V. 

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Q3971314 Química
        Nas condições-padrão (25 °C, 1 mol/L e 1 bar), a termodinâmica das células galvânicas relaciona a energia livre de Gibbs-padrão (ΔGº ), o potencial-padrão da célula (cel ) e a constante de equilíbrio ( K ) por ΔGº = nFEºcel , ou ΔGº = - RTlnK , em que n representa a quantidade de matéria de elétrons transferidos na reação balanceada, a constante de Faraday é  F = 96.500 C/mol, a constante dos gases é R = 8,31 J∙mol−1 ∙K −1 e a temperatura é T = 298 K.

        A tabela a seguir apresenta os potenciais-padrão de redução a 25 °C.

A partir dessas informações, e considerando a convenção da IUPAC e que a reação

2 Fe2+(aq) + I2(s) ⇌ 2 Fe3+(aq) + 2 I − (aq)

ocorra em uma célula eletroquímica, julgue o item que se segue.


A variação da energia livre de Gibbs-padrão (ΔGº) para a reação em apreço é negativa, com valor inferior a −45 kJ/mol, o que indica que a reação é espontânea nas condições-padrão.

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Q3971313 Química
        Nas condições-padrão (25 °C, 1 mol/L e 1 bar), a termodinâmica das células galvânicas relaciona a energia livre de Gibbs-padrão (ΔGº ), o potencial-padrão da célula (cel ) e a constante de equilíbrio ( K ) por ΔGº = nFEºcel , ou ΔGº = - RTlnK , em que n representa a quantidade de matéria de elétrons transferidos na reação balanceada, a constante de Faraday é  F = 96.500 C/mol, a constante dos gases é R = 8,31 J∙mol−1 ∙K −1 e a temperatura é T = 298 K.

        A tabela a seguir apresenta os potenciais-padrão de redução a 25 °C.

A partir dessas informações, e considerando a convenção da IUPAC e que a reação

2 Fe2+(aq) + I2(s) ⇌ 2 Fe3+(aq) + 2 I − (aq)

ocorra em uma célula eletroquímica, julgue o item que se segue.


A constante de equilíbrio K para a reação em tela é da ordem de 107 , o que indica que o equilíbrio é fortemente deslocado para a formação dos produtos (Fe3+ e I ).

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Q3971310 Química

A entropia de Boltzmann-Gibbs é definida por SBG = kBlnΩ, em que Ω representa o número de microestados acessíveis de um sistema fechado e kB , uma constante de proporcionalidade. Para sistemas independentes A e B, o número de microestados do sistema combinado fatoriza da seguinte forma:Ω A+B = ΩAΩB  . Em 1988, Tsallis propôs uma generalização, a entropia de Tsallis ( Sq), que, para sistemas independentes, satisfaz  Sq (A+B) = Sq(A) + Sq(B) + (1 -q) Sq(A) Sq(B), com real. Com base nessas informações e nas leis da termodinâmica química, julgue o seguinte item.


Considerando-se que os sistemas A e B sejam independentes, com interações entre si desprezíveis e restrições bem definidas, é correto concluir que a entropia SBG do sistema composto é aditiva.

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Q3971309 Química

A entropia de Boltzmann-Gibbs é definida por SBG = kBlnΩ, em que Ω representa o número de microestados acessíveis de um sistema fechado e kB , uma constante de proporcionalidade. Para sistemas independentes A e B, o número de microestados do sistema combinado fatoriza da seguinte forma:Ω A+BΩAΩB  . Em 1988, Tsallis propôs uma generalização, a entropia de Tsallis ( Sq), que, para sistemas independentes, satisfaz  Sq (A+B) = Sq(A) + Sq(B) + (1 -q) Sq(A) Sq(B), com real. Com base nessas informações e nas leis da termodinâmica química, julgue o seguinte item.


Considerando-se a entropia de Tsallis, caso os sistemas A e B sejam colocados em contato, a entropia do sistema final (A + B) não será aditiva, independentemente do valor do parâmetro q.

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Q3971308 Química

Considerando os princípios da termodinâmica química e suas aplicações na previsão da espontaneidade e do equilíbrio de sistemas, julgue o item subsequente. 


Uma reação química endotérmica não pode ocorrer espontaneamente em nenhuma condição de temperatura, pois o aumento da entalpia do sistema viola o princípio da minimização de energia.

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Q3971307 Química

Considerando os princípios da termodinâmica química e suas aplicações na previsão da espontaneidade e do equilíbrio de sistemas, julgue o item subsequente. 


Em um processo adiabático irreversível em um sistema fechado, a variação de entropia do sistema é necessariamente positiva, pois não há transferência de calor e a entropia gerada internamente é maior que zero. 

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Q3971306 Química

Considerando os princípios da termodinâmica química e suas aplicações na previsão da espontaneidade e do equilíbrio de sistemas, julgue o item subsequente. 


A variação da energia de Gibbs corresponde ao trabalho máximo de expansão que um sistema pode realizar em um processo reversível a temperatura e pressão constantes.

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Q3971305 Química

Considerando os princípios da termodinâmica química e suas aplicações na previsão da espontaneidade e do equilíbrio de sistemas, julgue o item subsequente. 


Para que ocorra a transferência espontânea de matéria entre duas fases em contato térmico e mecânico, a espécie química deve migrar da fase na qual seu potencial químico é menor para a fase na qual seu potencial químico é maior, até que a igualdade de potenciais seja estabelecida. 

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Q3971304 Química

Considerando os princípios da termodinâmica química e suas aplicações na previsão da espontaneidade e do equilíbrio de sistemas, julgue o item subsequente. 


A temperatura e pressão constantes, a mistura de dois gases ideais puros é um processo espontâneo governado exclusivamente pelo aumento da entropia, uma vez que a entalpia de mistura para gases ideais é nula.

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Q3971303 Química

A figura (A) representa uma expansão de um gás ideal contra pressão externa constante (pext). A área hachurada no gráfico da figura (A) corresponde ao módulo do trabalho realizado pelo sistema sobre a vizinhança. A figura (B) mostra um gráfico de pressão (pversus volume (V) desse mesmo gás, em condições isotérmicas. Com referência à situação ilustrada nas figuras (A) e (B), assumindo que os gases nelas retratados se comportem de forma ideal, que a temperatura na isoterma AB seja TA = TB = 313 K, que a constante dos gases seja R = 0,082 atm∙L∙K−1∙mol−1, que 1 L∙atm = 101 J e que ln(20) = 3, julgue o item a seguir


Contra pext constante, a variação de energia interna do gás será nula se a expansão for isotérmica.

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Q3971301 Química

A figura (A) representa uma expansão de um gás ideal contra pressão externa constante (pext). A área hachurada no gráfico da figura (A) corresponde ao módulo do trabalho realizado pelo sistema sobre a vizinhança. A figura (B) mostra um gráfico de pressão (pversus volume (V) desse mesmo gás, em condições isotérmicas. Com referência à situação ilustrada nas figuras (A) e (B), assumindo que os gases nelas retratados se comportem de forma ideal, que a temperatura na isoterma AB seja TA = TB = 313 K, que a constante dos gases seja R = 0,082 atm∙L∙K−1∙mol−1, que 1 L∙atm = 101 J e que ln(20) = 3, julgue o item a seguir


Os trabalhos realizados sobre o gás ao longo dos caminhos ACB e ADB são iguais a 9,5 atm∙L e 190 atm∙L, respectivamente.


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Q3971300 Química

A figura (A) representa uma expansão de um gás ideal contra pressão externa constante (pext). A área hachurada no gráfico da figura (A) corresponde ao módulo do trabalho realizado pelo sistema sobre a vizinhança. A figura (B) mostra um gráfico de pressão (p) versus volume (V) desse mesmo gás, em condições isotérmicas. Com referência à situação ilustrada nas figuras (A) e (B), assumindo que os gases nelas retratados se comportem de forma ideal, que a temperatura na isoterma AB seja TA = TB = 313 K, que a constante dos gases seja R = 0,082 atm∙L∙K−1∙mol−1, que 1 L∙atm = 101 J e que ln(20) = 3, julgue o item a seguir


O trabalho realizado sobre o gás ao longo da isoterma AB é inferior a 10 atm∙L.


Alternativas
Q3961716 Química
O líquido que tem dentro da bateria da máquina (chamado de eletrólito) serve para:
Alternativas
Respostas
61: E
62: C
63: E
64: E
65: E
66: E
67: C
68: E
69: E
70: C
71: E
72: E
73: C
74: E
75: E
76: C
77: C
78: C
79: E
80: D