Questõessobre Transformações Químicas e Energia

Os radioisótopos samário-153 e iodo-131 decaem por emissão de partículas beta(0-1β) e são indicados para tratamento de tumores. Duas amostras de preparações farmacêuticas contendo, cada uma delas, um desses radioisótopos apresentaram no início do monitoramento a mesma atividade: 200 mBq. Passados quatro dias, a amostra com samário-153 apresentou atividade igual a 50 mBq, enquanto a amostra com iodo-131 só apresentou esse valor de atividade no décimo sexto dia após o início do monitoramento.

O produto de decaimento do samário-153 é o ________________ , e o tempo de meia-vida do iodo-131 corresponde a __________________ tempo de meia-vida do samário-153.

As lacunas são preenchidas por:

Células a combustível são dispositivos eletroquímicos que convertem energia química em energia elétrica. Elas funcionam como as pilhas convencionais, mas com alimentação contínua dos reagentes diretamente nos compartimentos eletródicos. Um reagente promissor para esses dispositivos é a ureia [(NH2)2CO], que está presente na urina humana e pode ser obtida em esgotos.

O esquema apresenta uma célula a combustível de ureia, as semirreações e seus potenciaispadrão de redução.

(Ke Ye et al. “Recent Advances in the electro-oxidation of urea for direct urea fuel cell and urea electrolysis”.

Topics in Current Chemistry, 2018. Adaptado.)

O potencial-padrão dessa célula a combustível e todos os produtos da reação global são, respectivamente,

A Lei de Hess diz que a variação de entalpia envolvida em uma reação química, sob certas condições experimentais, depende exclusivamente da entalpia inicial e final dos produtos, seja a reação executada diretamente em uma única etapa ou indiretamente, em uma série de etapas. Considere o gráfico a seguir:

A energia envolvida na formação do gás metano a partir de gás carbônico e água é:

O Ciclo de Born-Haber é uma proposta para analisar a energia envolvida numa reação e foi desenvolvido em 1917 pelos cientistas alemães Max Born e Fritz Haber.

Esse ciclo envolve a formação de um composto iônico a partir da reação de um metal com um ametal. É utilizado, principalmente, como um método para calcular a entalpia reticular, a qual não pode ser mensurada diretamente.

Considere o ciclo para o NaCl na figura a seguir:

A representação CORRETA de um dos processos que ocorrem nesse ciclo é:

Considere o esquema da pilha:

Fonte: https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/potencialpadrao-reducao-das-pilhas.htm. Acesso 15/05/2021.

Em relação a essa pilha, foram feitas as seguintes afirmativas:

I – Durante o funcionamento da pilha, a acidez da solução no catodo diminui.

II – Ocorre oxidação da espécie Zn2+(aq).

III – A semirreação de redução que ocorre na pilha é: 2H+(aq) + 2e- ➜ H2(g).

IV – A força eletromotriz da pilha é dependente da concentração das espécies em solução.

Estão CORRETAS as afirmativas:

De acordo com a lei de Hess, a variação de total de entalpia, ∆Hº, de um processo depende somente das energias dos estados inicial e final, e não do caminho seguido. Assim, a entalpia de formação, ∆Hºf , é igual à soma das demais entalpias que aparecem no ciclo do cloreto de sódio.

Considerando a relação da energia reticular, U ou ∆Hºreticular, do cloreto de sódio com outros dados termoquímicos, é CORRETO afirmar que, para

A redução de 1,8 g de um metal X a partir de seu cátion trivalente consumiu 0,2 Faraday. A massa molar desse metal é igual a

Para evitar a corrosão do casco dos navios, eletrodos de zinco são colocados em contato com o ferro presente no aço, como ilustrado na figura. 

(http://mediavisa.net. Adaptado.)

Considere os potenciais de redução:

Zn2+ + 2e– → Znº                             Eº = –0,76 V

Fe2+ + 2e– → Feº                             Eº = –0,44 V

H2O + 1/2 O2 + 2e– → 2OH–                Eº = +0,40 V

Essa técnica, conhecida como proteção catódica, é eficiente porque

O carbono-14 é um radioisótopo existente na atmosfera produzido pelo bombardeamento de átomos de nitrogênio por nêutrons provenientes do Sol. A formação do carbono-14 é representada pela equação:

Essa equação mostra que, ao interagir com um nêutron, o átomo de nitrogênio produz um átomo que é seu

Carbonato de cálcio e água são substâncias que podem sofrer decomposição em condições apropriadas. As equações não balanceadas a seguir representam essas reações.

CaCO3 → CaO + CO2

H2O → H2 + O2

O diagrama apresenta os dados de entalpia (H) relativos à formação de água a partir de hidrogênio e oxigênio gasosos.

Esses dados permitem verificar que o calor de vaporização da água sólida é igual a

As reações nucleares envolvem transformações de núcleos atômicos, produzindo uma grande quantidade de energia. Na desintegração do elemento Po, as etapas sucessivas a seguir são observadas.

I. Po → α + W

II. W → β + R

H3CCOH + 2Ag+ + 2NH3 + H2O → H3CCOOH + 2Ag(s) + 2NH+4

Na medicina veterinária, o cloreto de amônio (NH4Cl) é utilizado como acidulante da urina com o objetivo de evitar infecções. Para a produção do NH4Cl, é empregada a reação do ácido clorídrico (HCl) com amônia (NH3), representada abaixo:

HCl(aq) + NH3(aq) → NH4Cl(s)           = ???

A partir dos valores das entalpias de formação do HCl (= -46 kJ.mol-1), NH3 (= -92 kJ.mol-1) e NH4Cl (= -314 kJ.mol-1), determine a variação de entalpia () da reação acima e se o processo é endotérmico ou exotérmico.

Uma das funções da Lei Seca no Brasil é coibir o consumo de bebidas alcoólicas ao dirigir. Um dos primeiros bafômetros criados (dispositivo utilizado para a medição do teor alcoólico ingerido pelo motorista) foi baseado na reação do etanol com o dicromato de potássio em meio ácido, de acordo com a reação química que está descrita a seguir.

Após a reação redox, ocorre uma mudança de coloração promovida pelos compostos de cromo (Cr), levando à formação do etanal. Com base na equação química acima, qual é o número de oxidação do cromo (Cr) nos compostos K2Cr2O7 e Cr2(SO4)3, respectivamente?

Devido à alta dureza e ao elevado valor agregado do carbono diamante (Cdiam), a conversão do carbono grafite (Cgraf) em carbono diamante é algo viável em termos comerciais, a partir da aplicação de alta temperatura e pressão. Desta forma, o cálculo da entalpia de reação para essa transformação pode ser realizado a partir das reações de formação do gás carbônico a partir do Cgraf e do Cdiam, expressas abaixo:

Cgraf + O2(g) → CO2(g) = -393,3 kJ

Cdiam + O2(g) → CO2(g) = -395,2 kJ

Cgraf → Cdiam = ?

A partir dos valores de entalpia de formação do CO2, qual é a entalpia de reação para a transformação do carbono grafite em carbono diamante?

Após a realização de exercícios físicos de forma intensa, pode ocorrer o acúmulo de lactato em grande quantidade, provocando dor e desconforto muscular. A nicotinamida adenina dinucleotídio (NADH – coenzima envolvida na transferência de energia) é responsável pela redução do piruvato (produto final da degradação da glicose) levando à formação de lactato. Os potenciais-padrão de redução das semirreações envolvidas no processo de oxirredução entre NADH e piruvato estão representados abaixo.

Com base nos potenciais-padrão de redução apresentados, qual é a variação do potencial padrão  da reação de oxirredução que promove a formação do lactato?

Ao se casar, um químico decidiu utilizar a galvanoplastia para reaproveitar sua aliança de prata, fazendo o depósito de uma camada de ouro sob a prata. Para isso, o químico possui apenas 17,5 g de brometo de ouro (III). Para a produção de 200 mL de solução de brometo de ouro (III), utilizando toda a massa que possui, qual será a concentração da solução obtida?

Dados: Massas molares em g.mol−1 : Au = 197; Br = 80.