FÍSICO-QUÍMICA I


Em certas transformações gasosas mantemos uma das variáveis de estado constante e observa-se a relação entre as outras duas. Uma quantidade de gás hidrogênio é contida numa câmara de platina de volume constante. Quando a câmara é mergulhada em um banho de gelo o manômetro indica uma pressão de 600 mmHg. Quando a caixa é retornada para a temperatura ambiente, sua pressão e o tipo de transformação serão respectivamente:


600 mmHg, pois volume e temperatura são constantes.


0,789 atm e isotérmica.


654,9 mmHg e isovolumétrica.


0,862 atm e isotérmica.


549,6 mmHg e isovolumétrica.

Considere uma substância mudando de fase, tal como numa mudança de estado, na sua temperatura de equilíbrio. Para um sistema em equilíbrio ∆G = ∆H - T∆S = 0. Por exemplo, se o ponto de fusão da substância é Tfus e o seu calor molar de fusão é ∆Hfus, entaõ o aumento da entropia associado à fusão de 1 mol da substância é ∆Sfus = ∆Hfus/Tfus. O calor de fusão do ouro é 12,36 kJ/mol e a sua entropia de fusão é 9,250 J/K.mol. Calcule o ponto de fusão do ouro.


1000 K


855 K


1587 K


965 K


1336 K

Uma das grandes preocupações ambientais na queima de combustíveis para geração de energia é a emissão de monóxido de carbono (CO) produzido quando a combustão é incompleta. Segundo dados da CETESB, deve ser decretado Estado de Emergência quando é atingida a concentração de 46 mg de monóxido de carbono (CO) por m3 de ar. Nessa situação, são proibidas as atividades industriais e a circulação de veículos a gasolina. O metanol, também conhecido como álcool metílico, é um combustível líquido, inflamável e possui fórmula química CH3OH e sua combustão incompleta é mostrada abaixo.

 CH3OH(l) + O2(g) → CO(g) + 2H2O (l)

 Uma massa de 16,0g de metanol sofreu combustão incompleta no motor de um caminhão na pressão de 1,0atm e temperatura de 28ºC, se fosse possível recuperar todo o monóxido formado, este volume seria de:

Dados: O = 16 g/mol; C = 12 g/mol; H = 1 g/mol e R = 0,082 atm.L.mol-1.K-1


1,148 L
12,341 L
1148 mL
24,682 L
49,364 L

A combustão do metano pode ser representada pela reação química não balanceada abaixo:

CH4(g)  +   O2(g)     →     CO2(g)   +    H2O(g)

Marque a alternativa que contém o valor correto da energia de Gibbs (ΔG°) para essa reação.

Dados: CH4(g)  ΔG° = -50,72 kJ/mol ; CO2(g)  ΔG° = - 394,36 kJ/mol  ;  H2O(g)  ΔG° = - 228,57 kJ/mol


- 800,7 kJ
+ 492,1 kJ
-1687,5 kJ
+ 704,3 kJ
- 946,3 kJ

Um tanque de oxigênio com volume de 70,8 L é mantido em um cômodo a 10 °C. Um químico usou a equação de estado dos gases ideais para determinar que, se o tanque é primeiro esvaziado e depois cheio com 16,0 kg de oxigênio puro, será atingida a máxima pressão de trabalho permitida.  A operação a pressões acima deste valor é considerada insegura.  Qual é a pressão máxima de trabalho permitida (em atm) do tanque. Observação: considere nesse caso o comportamento ideal do gás.

Dados: O = 16 g/mol; R = 0,0821 atm.L.mol-1.K-1.


163,9 atm
0,3278 atm
5,24 atm
0,1638 atm
327,8 atm

Um sistema a 37 °C contém 60 litros de um certo gás exercendo a pressão de 1 atm. A pressão exercida por esta mesma massa de gás se for transferido para um recipiente com capacidade para 10 litros, que está a 27°C,  será:


4,0 atm
1,8 atm
5,8 atm
6,1 atm
1,0 atm

O valor de ∆H de uma reação química pode ser previsto através de diferentes caminhos. Determinar o ∆H do processo:

CH4 + F2 → CH3F + HF . 

Utilizando os dados abaixo:

I)           C   +   2H2     →  CH4                        ∆H = – 75 kJ

II)          C + 3/2 H2+ 1/2  F2   →   CH3F          ∆H = – 288 kJ

III)        1/2 H2   +  1/2 F2    →    HF               ∆H = – 271 kJ


- 283,0 kJ/mol
+ 387,2 kJ/mol
- 484,0 kJ/mol
- 1339,0 kJ/mol
+ 110,5 kJ/mol

O peróxido de hidrogênio, H2O2, é uma substância com característica antisséptica, além de ser um poderoso agente oxidante, conhecido comercialmente como "água oxigenada". Este composto é preparado num processo cuja equação global é:

H2 (g) + O2 (g) → H2O2 (l)        ΔH =  X

 

Conhecendo a entalpia envolvida nas reações abaixo, determine qual o valor de  X:

H2O2 (l) → H2O(l) + ½ O2(g) ΔH = - 98,0 kJ/mol
2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O(l) ΔH = -572,0 kJ/mol



+ 1.128 kJ/mol
- 135 kJ/mol
- 188 kJ/mol
- 2.854 kJ/mol
+ 243 kJ/mol

Tendo em mente que as reações endotérmicas absorvem energia do ambiente e reações exotérmicas liberam energia para o ambiente, qual alternativa abaixo contém as mudanças de estado que são processos endotérmicos e exotérmicos, respectivamente:


solidificação e liquefação.
sublimação e solidificação.
sublimação e fusão.
fusão e ebulição.
condensação e sublimação.

Sobre um sistema, realiza-se um trabalho de 3000 J e, em resposta, ele fornece 1000cal de calor durante o mesmo intervalo de tempo. A variação de energia interna do sistema, durante esse processo, é, aproximadamente: (considere 1,0 cal = 4,0J)


–1000J
–4000J
+4000J
+7000J
+2000J
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