Questõesde FATEC sobre Transformações Químicas e Energia

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5011c64c-b1
FATEC 2017 - Química - Transformações Químicas e Energia, Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday.

Para a cromação de um anel de aço, um estudante montou o circuito eletrolítico representado na figura, utilizando uma fonte de corrente contínua.


Durante o funcionamento do circuito, é correto afirmar que ocorre

A
liberação de gás cloro no anodo e depósito de cromo metálico no catodo.
B
liberação de gás cloro no catodo e depósito de cromo metálico no anodo.
C
liberação de gás oxigênio no anodo e depósito de platina metálica no catodo.
D
liberação de gás hidrogênio no anodo e corrosão da platina metálica no catodo.
E
liberação de gás hidrogênio no catodo e corrosão do aço metálico no anodo.
3a76aefe-b2
FATEC 2018 - Química - Transformações Químicas e Energia, Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday.

A reação que ocorre entre a fosfina e o oxigênio é representada pela equação química

2 PH3 (g) + 4 O2 (g) → P2O5 (g) + 3 H2O (g)

As substâncias que atuam como agente oxidante e agente redutor desse processo são, respectivamente,

A
O2 e PH3.
B
O2 e H2O.
C
O2 e P2O5.
D
PH3 e H2O.
E
PH3 e P2O5.
3a709858-b2
FATEC 2018 - Química - Transformações Químicas e Energia, Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

Os gráficos 1, 2 e 3 representam a variação da energia em função do caminho da reação para três transformações químicas, sendo R o reagente e P o produto de cada reação.



Entre os gráficos 1, 2 e 3, aquele que representa corretamente a reação da fosfina com o oxigênio, descrita no texto, é o

Leia o texto para responder à questão.

Um incêndio atingiu uma fábrica de resíduos industriais em Itapevi, na Grande São Paulo. O local armazenava três toneladas de fosfeto de alumínio (A P). De acordo com a Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (Cetesb), o fosfeto de alumínio reagiu com a água usada para apagar as chamas, produzindo hidróxido de alumínio e fosfina (PH3). A fosfina é um gás tóxico, incolor, e não reage com a água, porém reage rapidamente com o oxigênio liberando calor e produzindo pentóxido de difosfóro (P2O5). Segundo os médicos, a inalação do P2O5 pode causar queimadura tanto na pele quanto nas vias respiratórias devido à formação de ácido fosfórico.

<https://tinyurl.com/yafzufbo> Acesso em: 11.10.18. Adaptado.
A
gráfico 1, pois a reação é endotérmica e apresenta ΔrH0 < 0.
B
gráfico 1, pois a reação é exotérmica e apresenta ΔrH0 < 0.
C
gráfico 2, pois a reação é endotérmica e apresenta ΔrH0> 0.
D
gráfico 2, pois a reação é exotérmica e apresenta ΔrH0< 0.
E
gráfico 3, pois a reação é endotérmica e apresenta ΔrH0> 0.
a70cfe31-b1
FATEC 2016 - Química - Transformações Químicas e Energia, Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

O éster acetato de etila é utilizado na indústria química como solvente e como flavorizante, para conferir sabor artificial de maçã ou pera aos alimentos.

Este composto também pode ser preparado a partir de uma reação de esterificação:  

CH3 –CH2 –OH (l) + CH3 –COOH (l) CH3 ⇌ COOCH2 –CH3 (l) + H2O (l)

Para calcularmos a variação de entalpia da reação, ∆H, podemos aplicar a lei de Hess às equações de combustão dos compostos orgânicos presentes na reação de esterificação, apresentadas a seguir.
I. CH3–CH2 –OH (l) + 3 O2 (g) ⇾ 2 CO2 (g) + 3 H2O (l)          ∆H = – 1 368 kJ
II. CH3COOH (l)  + 2 O2  (g)  ⇾ 2 CO2 (g)  + 2  H2O (l)         ∆H = – 875 kJ
III. CH3COOCH2CH3 (l) + 5 O2 (g) ⇾ 4 CO2 (g) + 4 H2O (l)   ∆H = – 2 231 kJ

Aplicando a lei mencionada, a variação de entalpia da reação de esterificação descrita será, em kJ, igual a

A
– 12.
B
+ 12.
C
– 1 738.
D
+ 4 474.
E
– 4 474.
cea81e91-b0
FATEC 2010 - Química - Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos., Transformações Químicas e Energia

O actínio-225 é obtido artificialmente e tem tempo de meia-vida igual a 10 dias. Isso significa que, a cada 10 dias, a quantidade dessa espécie radioativa em uma amostra cai à metade. Sendo assim, nanobombas contendo uma quantidade x de actínio-225, após 10 dias, passam a conter uma quantidade x/2, após mais 10 dias, passa a conter x/4 e assim por diante.

Entre os gráficos representados abaixo, o que mostra a variação da atividade radioativa do actínio-225 em função do tempo, está na alternativa:

Considere o texto para responder a questão.

Entre as ideias mais excitantes em nanotecnologia está o desenvolvimento de sistemas moleculares inteligentes, capazes de reconhecer proteínas específicas em vírus, como o da AIDS, e interferir na sua capacidade de reprodução. Investimentos nesse sentido já estão sendo feitos pela empresa C-Sixty (C60 = fulereno), em Houston, com previsões bastante otimistas que, se concretizadas, conferirão um papel importante à nanotecnologia molecular no combate à AIDS.
Por meio do encapsulamento de materiais radioativos contendo actínio-225 e proteínas de reconhecimento, têm sido construídas verdadeiras nanobombas capazes de se ligar a células cancerosas e realizar sua destruição. Pesquisas realizadas no Texas mostraram que as cobaias tratadas com as nanocápsulas sobreviveram cerca de 300 dias em comparação com os 43 dias do grupo não tratado.

(TOMA, H.E. O mundo nanométrico: a dimensão do novo século. São Paulo: Oficina de Textos, 2004. p.39. Adaptado.)
A

B

C

D

E

ce14354c-b0
FATEC 2010 - Química - Transformações Químicas e Energia, Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

A entalpia de combustão do hidrogênio, H2(g), considerado por muitos o “combustível do futuro”, produzindo água no estado gasoso, é ∆H ≈ -3 x 102 kJ/mol.

Caso a combustão desse combustível seja usada para gerar energia elétrica, a massa de hidrogênio, que deve ser queimada para fornecer os 200 kWh que são consumidos por mês em determinada residência, será aproximadamente, em quilogramas,

Dados:
1 kWh = 3,6 x 103 kJ
Considere que apenas 50% da energia da combustão seja convertida em energia elétrica.

A
2.
B
4.
C
6.
D
8.
E
10.
34e620c8-b2
FATEC 2015 - Química - Transformações Químicas e Energia, Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday.

A diferença de potencial (∆E0), em volts, gerada por essa pilha é

Em 18 de Fevereiro de 2015, o Google Doodle fez uma homenagem ao 270o aniversário do inventor da pilha elétrica, Alessandro Volta, um físico italiano que tinha como uma de suas paixões a eletricidade. A unidade elétrica volt é uma homenagem a esse inventor.

Volta também estudou Química, essa ciência teve grande importância no que diz respeito à pilha elétrica.



<http://tinyurl.com/m5dagtf> Acesso em: 20.02.2015. Adaptado. Original colorido.


Na imagem, podemos observar uma pilha e duas semirreações que representam os processos de oxidação e de redução, envolvidos na confecção dessa pilha, cujos potenciais padrão de redução são: 

 I. Zn2+/Zn: - 0,76 V

II. 2H+/H2 : 0,00 V


Um dos materiais usados na confecção da pilha é o zinco, cujo símbolo é Zn e apresenta

• Número atômico: 30

• Massa atômica: 65,4 u

• Ponto de fusão: 419,5 °C

• Ponto de ebulição: 907 °C

• Configuração por camadas:

   K  L  M  N

   2  8  18  2

A
+ 0,38.
B
– 0,76.
C
+ 0,76.
D
– 1,52.
E
+ 1,52.
08e6ee9a-b1
FATEC 2014 - Química - Transformações Químicas e Energia, Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

Fazer a mala para uma viagem poderá ser tão simples como pegar algumas latas de spray, que contenham uma mistura de polímero coloidal, para fazer suas próprias roupas “spray-on”. Tanto faz se é uma camiseta ou um traje noturno, o tecido “spray-on” é uma novidade para produzir uma variedade de tecidos leves. A fórmula consiste em fibras curtas interligadas com polímeros e um solvente que produz o tecido em forma líquida. Esse tecido provoca uma sensação fria ao ser pulverizado no corpo, mas adquire a temperatura corporal em poucos segundos. O material é pulverizado diretamente sobre a pele nua de uma pessoa, onde seca quase instantaneamente.


(http://tinyurl.com/qermcv6 Acesso em: 29.08.2014. Adaptado. Original colorido)


A sensação térmica provocada pelo tecido “spray-on”, quando pulverizado sobre o corpo, ocorre porque o solvente

A
absorve calor do corpo, em um processo endotérmico.
B
absorve calor do corpo, em um processo exotérmico
C
condensa no corpo, em um processo endotérmico
D
libera calor para o corpo, em um processo exotérmico.
E
libera calor para o corpo, em um processo endotérmico.
bd37740b-b1
FATEC 2017 - Química - Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos., Transformações Químicas e Energia

Leia o texto.

Um dos piores acidentes nucleares de todos os tempos completa 30 anos em 2016. Na madrugada do dia 25 de abril, o reator número 4 da Estação Nuclear de Chernobyl explodiu, liberando uma grande quantidade de Sr–90 no meio ambiente que persiste até hoje em locais próximos ao acidente. Isso se deve ao período de meia-vida do Sr–90, que é de aproximadamente 28 anos.
O Sr–90 é um beta emissor, ou seja, emite uma partícula beta, transformando-se em Y–90. A contaminação pelo Y–90 representa um sério risco à saúde humana, pois esse elemento substitui com facilidade o cálcio dos ossos, dificultando a sua eliminação pelo corpo humano.
<http://tinyurl.com/jzljzwc> Acesso em: 30.08.2016. Adaptado.

Em 2016, em relação à quantidade de Sr–90 liberada no acidente, a quantidade de Sr–90 que se transformou em Y–90 foi, aproximadamente, de

A
1/8
B
1/6
C
1/5
D
1/4
E
1/2
bcfc578d-b1
FATEC 2017 - Química - Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos., Transformações Químicas e Energia

Leia o texto.

   Lise Meitner, nascida na Áustria em 1878 e doutora em Física pela Universidade de Viena, começou a trabalhar, em 1906, com um campo novo e recente da época: a radioquímica. Meitner fez trabalhos significativos sobre os elementos radioativos (descobriu o protactínio, Pa, elemento 91), porém sua maior contribuição à ciência do século XX foi a explicação do processo de fissão nuclear. A fissão nuclear é de extrema importância para o desenvolvimento de usinas nucleares e bombas atômicas, pois libera grandes quantidades de energia. Neste processo, um núcleo de U–235 (número atômico 92) é bombardeado por um nêutron, formando dois núcleos menores, sendo um deles o Ba–141 (número atômico 56) e três nêutrons.
   Embora Meitner não tenha recebido o prêmio Nobel, um de seus colaboradores disse: “Lise Meitner deve ser honrada como a principal mulher cientista deste século”.

Fonte dos dados: KOTZ, J. e TREICHEL, P. Química e Reações Químicas. Rio de Janeiro. Editora LTC,1998. Adaptado.
FRANCO, Dalton. Química, Cotidiano e Transformações. São Paulo. Editora FTD,2015. Adaptado.

O número atômico do outro núcleo formado na fissão nuclear mencionada no texto é

A
34
B
35
C
36
D
37
E
38
88795390-b2
FATEC 2018 - Química - Grandezas: massa, volume, mol, massa molar, constante de Avogadro e Estequiometria., Química Orgânica, Transformações Químicas e Energia, Tipos de Reações Orgânicas: Oxidação, Redução e Polimerização., Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess., Representação das transformações químicas

Considere uma vela composta de um hidrocarboneto ( fórmula molecular C22H46 ) cuja combustão completa libera apenas gás carbônico e água.

Pode-se concluir corretamente que, na combustão completa de 1 mol desse hidrocarboneto, as quantidades de matéria, e CO2 e de H2O produzidas são, em mol, respectivamente, iguais a

A
11 e 13.
B
11 e 20.
C
22 e 23.
D
22 e 25.
E
22 e 46.
b88f60ab-b1
FATEC 2018 - Química - Transformações Químicas e Energia, Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

O benzeno sofre reação de combustão segundo a equação balanceada

C6H6(ℓ) + 15/2 O2 (g) → 6 CO2(g) + 3 H2O (ℓ)

A entalpia de combustão do benzeno pode ser determinada conhecendo-se os valores das entalpias de formação do gás carbônico, assim como da água e do benzeno líquidos.

A tabela apresenta os valores de entalpia de formação de algumas substâncias nas condições padrão.

                         Substância           Entalpia de formação (kJ/mol)
                             C6H6(ℓ)                                  + 50
                             CO2(g)                                   – 394
                              H2O (ℓ)                                 – 286

A entalpia de combustão completa do benzeno, em kJ/mol, é

Leia o texto para responder a questão.

De onde vem o cheiro de carro novo?


De acordo com o gerente de uma montadora de veículos, o cheiro é composto por uma combinação de vários tipos de substâncias químicas usadas na fabricação do veículo, incluindo solventes, plásticos, colas, tecidos e borracha. Porém, muitas delas são altamente tóxicas, porque contêm Compostos Orgânicos Voláteis (COVs) em sua composição, como benzeno, tolueno e formol, que podem ser letais dependendo da quantidade. Eles acabam escapando e impregnando o ar, porque não requerem altas temperaturas para evaporarem.


<http://tinyurl.com/y8ucob6c> Acesso em: 13.11.2017. Adaptado.

A
– 3 272
B
– 3 172
C
– 2 122  
D
+ 2 364
E
+ 3 272
2c464db0-b0
FATEC 2013 - Química - Transformações Químicas e Energia, Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday.

Os motores de combustão são frequentemente responsabilizados por problemas ambientais, como a potencialização do efeito estufa e da chuva ácida, o que tem levado pesquisadores a buscar outras tecnologias.
Uma dessas possibilidades são as células de combustíveis de hidrogênio que, além de maior rendimento, não poluem.

Observe o esquema:


Semirreações do processo:
• ânodo: H2 → 2 H+ + 2e–
• cátodo: O2+ 4 H+ + 4e– → 2 H2O

Sobre a célula de hidrogênio esquematizada, é correto afirmar que

A
ocorre eletrólise durante o processo.
B
ocorre consumo de energia no processo.
C
o ânodo é o polo positivo da célula combustível.
D
a proporção entre os gases reagentes é 2 H2 : 1 O2 .
E
o reagente que deve ser adicionado em X é o oxigênio.
2c42b0e0-b0
FATEC 2013 - Química - Transformações Químicas e Energia, Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

Dadas as entalpias de formação dos compostos:


CO2(g)        ΔHf = - 393 kJ/mol

H2O        ΔHf = - 286 kJ/mol


conclui-se, corretamente, que a entalpia de formação do combustível presente em I é, em kJ/mol,

Leia o texto para responder a questão.

O aumento da demanda de energia é uma das principais preocupações da sociedade contemporânea.
A seguir, temos equações termoquímicas de dois combustíveis muito utilizados para a produção de energia.

I. CH3 – CH2 – OH + 3O2(g) → 2CO2 (g) + 3H2O         ΔH = - 1366,8kJ

II.  + 25/2 O2(g) → 8 CO2(g) + 9 H2O     ΔH = –5 461,0 kJ
A
–107,5.
B
+107,5.
C
–277,2.
D
+277,2.
E
+687,7.
2c022f31-b0
FATEC 2013 - Química - Cinética Química, Velocidade de Reação, Energia de Ativação, Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador, Transformações Químicas e Energia, Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

Uma indústria necessita conhecer a mecânica das reações para poder otimizar sua produção.
O gráfico representa o mecanismo de uma reação hipotética:

A2 + B2 → 2 AB



A análise do gráfico permite concluir corretamente que

A
temos uma reação endotérmica, pois apresenta ∆H = –10 kJ.
B
temos uma reação exotérmica, pois apresenta ∆H = +10 kJ.
C
a energia do complexo ativado é 30 kJ.
D
a energia de ativação para a reação direta é 30 kJ.
E
a energia de ativação para a reação inversa é 40 kJ.
c80d68bb-b2
FATEC 2019 - Química - Transformações Químicas e Energia, Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

Uma das áreas de aplicação dos conhecimentos de biotecnologia no mercado de trabalho é a produção de alimentos, bebidas e biocombustíveis que utilizam microorganismos em sua fabricação. Nesse contexto, um dos processos utilizados é a fermentação de carboidratos.

A equação química que representa a reação que ocorre na fermentação alcoólica da glicose é

C6H12O6(aq) → 2 C2H6O(aq) + 2 CO2(g) ΔrH = ?

Assinale a alternativa que apresenta o valor correto da entalpia padrão da reação (ΔrH) de fermentação da glicose, em kJ/mol.


Entalpias de formação em kJ/mol

Substância ΔfH
C6H12O6(aq) – 1 277
C2H6O (aq) – 278
CO2(g) – 394

A
– 67
B
– 32
C
+16
D
+32
E
+67
798dceb4-e1
FATEC 2010 - Química - Cinética Química, Velocidade de Reação, Energia de Ativação, Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador, Transformações Químicas e Energia, Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday.

Considerando as substâncias químicas empregadas na construção do eletrodo fotocatalítico, o qual permite a realização da fotossíntese artificial, pode-se notar que há uma substância simples, formada por átomos de um único elemento químico, e substâncias compostas, formadas por átomos de mais de um elemento químico.

A única substância simples empregada nesse eletrodo é

Fotossíntese artificial gera hidrogênio para células a combustível

Redação do Site Inovação Tecnológica - 18/02/2010

Fontes de energia do futuro

Células a combustível alimentadas por hidrogênio e por energia solar são as duas maiores esperanças para as fontes de energia do futuro, por serem mais amigáveis ambientalmente e, sobretudo, sustentáveis.

A combinação das duas, então, é considerada como particularmente limpa: produzir hidrogênio para alimentar as células a combustível, quebrando moléculas de água com a luz solar, seria de fato o melhor dos mundos.

Esta é a chamada fotossíntese artificial, que vem sendo alvo de pesquisas de vários grupos de cientistas, ao redor do mundo.

Eletrodo fotocatalítico

Uma equipe liderada por Thomas Nann e Christopher Pickett, da Universidade de East Anglia, no Reino Unido, criou um fotoeletrodo eficiente, robusto, que pode ser fabricado com materiais comuns e de baixo custo.

O novo sistema consiste de um eletrodo de ouro que é recoberto com camadas formadas por nanopartículas de fosfeto de índio (InP). A esse eletrodo, os pesquisadores adicionaram um composto de ferro-enxofre [Fe2 S2 (CO)6 ] sobre as camadas.

Quando submerso em água e iluminado com a luz do Sol, sob uma corrente elétrica relativamente fraca, este sistema fotoeletrocatalítico produz hidrogênio com uma eficiência de 60%.

               (<http://www.inovacaotecnologica.com.br> Acesso em 08.03.2010. Adaptado)

A
InP
B
H2O
C
Au
D
O2
E
Fe2 S2 (CO)6
487bc830-e0
FATEC 2012 - Química - Equilíbrio Químico, Transformações Químicas e Energia, Sistemas Homogêneos: Constantes: Kc e Kp. Deslocamento do Equilíbrio: Fatores., Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

Considere a reação de formação da amônia N2 (g) + 3H2 (g) ⇌ 2NH3 (g) e o gráfico, que mostra a influência conjunta da pressão e da temperatura no seu rendimento.

A análise do gráfico permite concluir, corretamente, que:

A produção de alimentos para a população mundial necessita de quantidades de fertilizantes em grande escala, sendo que muitos deles se podem obter a partir do amoníaco. Fritz Haber (1868-1934), na procura de soluções para a otimização do processo, descobre o efeito do ferro como catalisador, baixando a energia de ativação da reação. Carl Bosch (1874-1940), engenheiro químico e colega de Haber, trabalhando nos limites da tecnologia no início do século XX, desenha o processo industrial catalítico de altas pressões e altas temperaturas, ainda hoje utilizado como único meio de produção de amoníaco e conhecido por processo de Haber-Bosch. Controlar as condições que afetam os diferentes equilíbrios que constituem o processo de formação destes e de outros produtos, otimizando a sua rentabilidade, é um dos objetivos da Ciência/Química e da Tecnologia para o desenvolvimento da sociedade.

imagem-019.jpg
A
a reação de formação da amônia é endotérmica.
B
o rendimento da reação, a 300 atm, é maior a 600o C.
C
a constante de equilíbrio (Kc ) não depende da temperatura.
D
a constante de equilíbrio (Kc ) é maior a 400 o C do que a 500oC.
E
a reação de formação da amônia é favorecida pela diminuição da pressão.