A eletroquímica estuda as transformações químicas que envolvem transferência de elétrons, fenômeno essencial em processos naturais, industriais e laboratoriais. Nessas reações, denominadas oxirredução, a identifi cação dos agentes redutor e oxidante exige a análise dos números de oxidação e das transformações químicas envolvidas, sendo fundamental para compreender a direção e o mecanismo dessas reações.
MASTERTON, W. L.; HURLEY, C. N. Química: princípios e reações. Rio de Janeiro: LTC, 2015. (adaptado).
Durante uma aula prática, foi observada a seguinte reação envolvendo compostos de mercúrio e estanho: Considerando os números de oxidação, os agentes redox envolvidos e a natureza das espécies formadas, assinale a alternativa CORRETA.

O etano é um hidrocarboneto saturado, incolor e inodoro, constituído por dois átomos de carbono com hibridização sp3 e seis de hidrogênio. É um gás infl amável, obtido do gás natural e refi narias de petróleo, sendo essencial na indústria petroquímica como matéria-prima principal para produzir etileno. Disponível em: BRUICE, P. Y.; PERROTTI-GARCIA, A. J.; GAUZE, G. F. Fundamentos de Química Orgânica. 2 ed. São Paulo: Pearson, 2014 (adaptado). 

Sabe-se que a 25 °C as entalpias de formação (em kcal/mol) do gás etano, gás dióxido de carbono e vapor de água são, respectivamente: -20,2; -94,1 e -58,0. Assinale a alternativa que apresenta o valor correto da entalpia da seguinte reação:

O petróleo é a principal fonte de hidrocarbonetos. O metano (CH₄) é um hidrocarboneto que constitui um dos principais componentes do gás natural e a sua principal utilização é como fonte de energia. O gás produzido (biogás) em aterros sanitários ou lixões é drenado por um tubo e então mandado para uma usina que o converte em energia. A combustão do metano pode acontecer de forma completa, formando dióxido de carbono (CO2 ) e água (H2O), ou ainda pode ser uma combustão parcial ou incompleta, tendo neste caso como produto o monóxido de carbono (CO), a fuligem (C) e a água.

Disponível em: SOLOMONS, T. W. G; FRYHLE, C. B. SNYDER, S. A. Química Orgânica, v. 1, 13 ed., Rio de Janeiro: LTC, 2024. (Adaptado).

A figura abaixo representa um diagrama de entalpia para a combustão de um mol de metano.

 BROWN, T. L.; LEMAY, H. E.; BURSTEN, B. E.; MURPHY, C. J.; WOODWARD, P. M.; STOLTZFUS, M. W. Química, a ciência central. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2016 (adaptado).

A variação de entalpia, em kJ, para a queima de 80 g do gás metano resultando em CO2 (g) e H2O(g) é: (Dados: massas atômicas C = 12, H =1)

O Ciclo de Born-Haber é utilizado para determinar a energia reticular de compostos iônicos. A tabela a seguir mostra os valores das energias das etapas envolvidas durante a formação do óxido de magnésio (MgO). 
BROWN, Theodore L. et al. Química: a ciência central. 9. ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2005. p.257.

 Com base nos dados da tabela, assinale a alternativa CORRETA que indica o valor da energia reticular, em kJ/mol, do óxido de magnésio.

Ao analisar a formação de fl uoretos de magnésio através do Ciclo de Born-Haber, um professor de Química do IFPI, Campus Pedro II, comparou a formação hipotética do fluoreto de magnésio (I) MgF_(s), com o fluoreto de magnésio (II), MgF2_(s), que é o composto estável conhecido. Embora a primeira energia de ionização do Magnésio (Mg→ Mg+ ) seja menor que a soma da primeira com a segunda (Mg →Mg²+), o MgF_2(s) é preferencialmente formado na natureza. Com base nos conceitos do Ciclo de Born-Haber e entalpia de rede, assinale a alternativa que explica CORRETAMENTE esse fenômeno:

Considere os dados de potenciais padrão de redução, a 25 °C, apresentados na tabela a seguir.

 (BROWN, T. L.; LEMAY, H. E.; BURSTEN, B. E.; MURPHY, C. J.; WOODWARD, P. M. Quí mica: a ciência central. São Paulo: Pearson, 2019).

Um estudante propõe o seguinte experimento didático:

Etapa I: Construir uma célula galvânica utilizando eletrodos de prata e ferro metálico, ambos em soluções aquosas de seus respectivos íons.

Etapa II: Utilizar a energia elétrica gerada por essa pilha para promover a eletrólise aquosa de uma solução de CuSO₄(aq), empregando eletrodos inertes.

Com base nos dados fornecidos e nos princípios da Eletroquímica, analise as afi rmações a seguir.

I. Na célula galvânica da Etapa I, o ferro atua como ânodo e a reação global é espontânea. II. O potencial padrão da pilha formada na Etapa I é sufi ciente para promover a redução de Cu²⁺ a Cu(s) durante a eletrólise da Etapa II.

III. Na eletrólise aquosa da solução de CuSO₄, ocorre deposição de cobre metálico no cátodo.

Assinale a alternativa INCORRETA. 

A Eletroquímica estuda processos nos quais ocorrem reações de oxidação e redução associadas à conversão entre energia química e elétrica, tanto em células galvânicas quanto em sistemas eletrolíticos. A Tabela apresenta potenciais padrão de redução a 25 °C.  (BROWN, T. L.; LEMAY, H. E.; BURSTEN, B. E.; MURPHY, C. J.; WOODWARD, P. M. Quà mica: a ciência central. São Paulo: Pearson, 2019.14.)

Considere as afi rmativas a seguir:
I. Em uma célula galvânica formada pelos eletrodos Ni²⁺/Ni e Ag⁺/Ag, o níquel sofre oxidação e atua como ânodo. II. Um valor positivo de potencial padrão da pilha indica que a reação global ocorre espontaneamente, com conversão de energia química em energia elétrica. III. A obtenção de sódio metálico ocorre por eletrólise ígnea, pois, em meio aquoso, a redução da água é favorecida em relação à redução do íon Na⁺. IV. Na eletrólise aquosa de NaCl, ocorre redução do íon Na⁺ no cátodo, formando sódio metálico.
Assinale a alternativa que contém APENAS afi rmativa(s) INCORRETA(S).

A Figura representa o esquema de uma célula eletroquímica operando espontaneamente, formada pelos eletrodos de ferro e prata, imersos em soluções aquosas de seus respectivos íons e conectados por uma ponte salina. Com base na figura e nos princípios de Eletroquímica, assinale a alternativa CORRETA.

A tabela a seguir apresenta algumas reações químicas envolvendo compostos de nitrogênio e hidrogênio, bem como suas respectivas variações de entalpia padrão (ΔH).  Com base nessas informações, determine a variação de entalpia aproximada da reação de formação de 1 mol de amônia gasosa (NH₃) a partir de seus elementos no estado padrão.

Reação de formação desejada: Assinale a alternativa CORRETA.

Considere os princípios relacionados às mudanças de fase de sistemas monocomponentes (substâncias puras) e multicomponentes (misturas). Analise as proposições abaixo referentes ao comportamento dessas amostras sob pressão constante e coloque, nos parênteses, (V) se a afi rmativa for VERDADEIRA e (F), se for FALSA.

( ) Em uma mistura eutética, a fusão ocorre com comportamento semelhante ao de uma substância pura; contudo, na ebulição, observa-se um comportamento típico de mistura.

( ) A mudança de fase da água pura do estado sólido para o estado líquido é um processo exotérmico.

( ) Em uma mistura azeotrópica, os intervalos de fusão e ebulição apresentam temperatura variável.

( ) Um gráfico de aquecimento que revele dois patamares (temperatura constante tanto na fusão quanto na ebulição) é condição necessária e sufi ciente para classificar o material como substância simples, descartando a possibilidade de ser uma substância composta.

( ) No processo de vaporização, a passagem de uma substância do estado liquido para o estado gasoso implica o aumento da entropia do sistema.

De acordo com essa análise, a alternativa CORRETA é:

Uma amostra com cerca de 5,00 g de etanol líquido (C2H5OH, massa molar 46 g mol^-1) é queimada na presença de oxigênio em um calorímetro de volume constante. O aumento da temperatura em decorrência da reação foi 2,0 K e a temperatura final foi 298 K. A capacidade calorífica do calorímetro era 25 kJ K^-1 . Considerando que a combustão seja completa, os valores de U para a reação de combustão a 298 K, por gramas e por mols de etanol são, respectivamente, 

Em uma aula prática de laboratório, o calor de combustão experimental do etanol foi comparado ao valor teórico para verificar a influência dos erros sistemáticos e aleatórios. Considere a combustão completa do etanol e os dados de entalpia-padrão de formação (ΔHf°) apresentados a seguir:

C₂H₅OH(l) + 3 O₂(g) → 2 CO₂(g) + 3 H₂O(l)
Dados: ΔHf°(CO₂) = −394 kJ/mol; ΔHf°(H₂O) = −286 kJ/mol; ΔHf°(C₂H₅OH) = −277 kJ/mol.

Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da variação da entalpia-padrão (ΔH°) da reação de combustão demonstrada.

Em um experimento envolvendo reações de oxirredução, uma lâmina de zinco metálico foi imersa em uma solução aquosa de ácido clorídrico, sob condições-padrão, resultando na observação de efervescência devido à liberação de gás. As semirreações de redução e seus respectivos potenciais-padrão (E°) são os seguintes:

Zn²⁺(aq) + 2e⁻ → Zn(s) E° = −0,763 V
2H⁺(aq) + 2e⁻ → H₂(g) E° = 0,000 V

Considerando o sistema eletroquímico obtido, assinale a alternativa correta.

Um técnico de laboratório monta uma célula galvânica, sob condições padrão, envolvendo um eletrodo de prata metálica imerso em uma solução de íons Ag⁺(aq) e um eletrodo de ferro metálico imerso em solução de íons Fe²⁺(aq), ambos conectados a uma ponte salina. Os potenciais padrão de redução (E°) das espécies envolvidas são:
Ag⁺(aq) +1e− → Ag     E° = +0,80 V
Fe²⁺(aq) + 2e− → Fe (s)   E° = - 0, 44 V
Diante dessas informações, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do potencial padrão da célula.  

A espontaneidade de um processo químico ou físico é determinada pela variação da Energia Livre de Gibbs (∆G). Considere uma reação, sob pressão constante, que apresenta uma variação de entalpia (∆H) igual a 30,0 kJ/mol e uma variação de entropia (∆S) igual a 100,0 J/K.mol, sob temperatura constante de 400 K. O valor da variação da Energia Livre de Gibbs, em kJ/mol, nessas condições é 

Em um sistema químico fechado, sob condições adequadas de pressão e temperatura, a reação reversível entre N₂O₄ e NO₂ atinge o equilíbrio, conforme a equação abaixo: 
N₂O₄ (g) + calor ⇌ 2 NO₂ (g)
De acordo com o Princípio de Le Chatelier, se a temperatura do sistema for aumentada,

Bolsas para compressas instantâneas, quentes ou frias, são utilizadas durante as práticas esportivas quando atletas sofrem alguma contusão. Essas bolsas contêm água e algum sal, e, após a dissolução do sal na água, a temperatura do recipiente que contêm a mistura se modifica. Considere a transformação apresentada e atribua V (verdadeiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir.
CaC₂(s)   Ca²⁺(aq) + 2Cl⁻(aq)    ∆=−82,8KJ/mol

(    ) A dissolução de cloreto de cálcio em água é útil para compressas frias.

(    ) A dissolução de 2 mols de CaCl² em água liberará 165,6KJ.

(    ) O processo de dissolução de cloreto de cálcio em água é exotérmico.

(    ) Na dissolução de 22,0 g de CaCl² (MM = 111 g mol⁻¹), é liberado 18,2KJ.

(    ) À pressão constante, nessa transformação, o sistema perde calor e seu entorno ganha.

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

O prêmio Nobel de Química em 2019 foi outorgado aos pesquisadores que investigaram as baterias recarregáveis de íon-lítio, muito utilizadas em notebooks, tablets e celulares.
Elas são recarregáveis, pois os processos de oxidação e redução que ocorrem nos eletrodos são reversíveis. Um esquema simplificado da primeira bateria de lítio proposta por Whittingham, em 1976, assim como semirreações e potenciais padrão de redução, está demonstrado a seguir.

                                                 

(BOCCHI, N.; BIAGGIO, S.R.; ROCHA-FILHO, R.C. Prêmio Nobel de Química de 2019. Láurea pelo Desenvolvimento das Baterias de Íons Lítio. Química Nova na Escola, 2019, 41, p. 320-326.)

Li⁺ + e⁻ → LI      E⁰ =−3,05V    TiS₂ + e⁻ →_TiS2⁻     E⁰ =−0,85V

Com base nas informações apresentadas, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir.

(    ) O cátodo da célula é o TiS₂, enquanto o ânodo é o lítio metálico.

(    ) OTiS₂ é o agente redutor na célula.

(    ) O potencial padrão da célula é 2,5V .

(    )  A equação global da bateria é: Li + TiS₂ → Li⁺ +TiS₂⁻

^{(    )} O Li sofre oxidação para formar Li⁺.

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

Na eletrólise ígnea do cloreto de sódio (NaCl), o sal é fundido e submetido à passagem de corrente elétrica contínua. Nesse processo, ocorre:

Em um experimento realizado em laboratório, foi observada a liberação de calor durante a reação entre uma solução ácida e uma base. Considerando o conceito de entalpia (ΔH), essa reação é classificada como: