Teste de conhecimento Físico Química aplicado à farmácia - aula 4

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Prezado (a) Aluno(a),
Você fará agora seu TESTE DE CONHECIMENTO! Lembre-se que este exercício é opcional, mas não valerá ponto para sua avaliação. O mesmo será composto de questões de múltipla escolha.
Após responde cada questão, você terá acesso ao gabarito comentado e/ou à explicação da mesma. Aproveite para se familiarizar com este modelo de questões que será usado na sua AV e AVS.
	
	 
		
	
		1.
		A capacidade calorífica de um líquido cuja temperatura se eleva de 6 K quando recebe 240 J de calor está corretamente indicada na opção:
	
	
	
	40 J/K
	
	
	234 J/K
	
	
	246 J/K
	
	
	 20 J/K
	
	
	24 J/K
	
Explicação: 
C= Q/T  => 240/6 = 40J/K
	
	
	
	 
		
	
		2.
		Todas as seguintes indicações a respeito da entropia são verdadeiras EXCETO
	
	
	
	os valores da entropia são maiores ou iguais a zero.
 
	
	
	a entropia de uma substância na fase gasosa é maior do que em fase sólida.
	
	
	a entropia é uma função de estado.
	
	
	uma variação positiva na entropia denota uma mudança para uma desordem maior.
	
	
	a entropia é zero para substâncias simples sob condições padrão.
 
	
Explicação: 
A entropia é considerada zero no estado em que a energia cinética é praticamente nula e os átomos organizados em réticulos cristalino perfeitamente organizados.
 
	
	
	
	 
		
	
		3.
		Sobre a variação de entropia, indique a alternativa correta
I- fervura da água
II- sublimação do naftaleno
III- decomposição do carbonato de cálcio
IV- síntese de AAS
V- derretimento das calotas polares
	
	
	
	Em todos os processos ocorre o aumento da entropia
	
	
	Apenas no processo IV ocorre a diminuição da entropia
	
	
	Em todos os processos ocorre diminuição de entropia
	
	
	Apenas nos processos I e V ocorre o aumento de entropia
	
	
	Nos processos II e III ocorre a diminuição da entropia  
	
Explicação: 
Entropia é uma importante grandeza física utilizada na Mecânica Estatística e na Termodinâmica para medir o grau de desordem de um sistema. Dizemos que, quanto maior for a variação de entropia de um sistema, maior será sua desordem, ou seja, menos energia estará disponível para ser utilizada.
Por tratar-se de um conceito um pouco complexo e abstrato, muitas pessoas entendem a entropia de forma equivocada, usando-a em contextos completamente inadequados, não relacionados diretamente com os aspectos físicos dessa grandeza.
A entropia está relacionada à espontaneidade de algum processo físico ou químico. Sempre que um processo desse tipo acontecer espontaneamente, a entropia do sistema aumentará, isto é, o sistema ficará menos organizado ou mais aleatório.
· Cubos de gelo derretendo: antes de um cubo de gelo derreter, sua entropia era menor, assim como seu grau de desordem. Quando estava no estado sólido, as distâncias intermoleculares eram bem-definidas, bem como os ângulos entre essas moléculas. Durante a fusão do gelo, ocorre um grande aumento na multiplicidade de distâncias e ângulos entre as moléculas, o que caracteriza o estado líquido.
· Sol e Lua: o Sol contém muito mais matéria e, portanto, um número muito maior de estados que a Lua, que é fria e sólida. Por isso, a entropia do Sol é muito maior que a entropia da Lua, cujas moléculas são muito mais ordenadas que aquelas que compõem o Sol.
· Copo de vidro caindo: antes de cair e quebrar-se, o copo de vidro tinha um número menor de estados. Depois de quebrar, passou a ser formado por milhares de pequenos estilhaços, aumentando sua entropia. Dessa forma, o copo tornou-se menos útil.
· Universo: de acordo com a 2ª lei da Termodinâmica, a entropia total de um sistema sempre aumenta. Pensando no Universo como um sistema termicamente isolado, sua entropia está sempre aumentando, por isso, um dia ele acabará, pelo menos da forma como é conhecido.
	
	
	
	 
		
	
		4.
		Acerca da reação abaixo,
H2(g) + CO2(g) → H2O(g) + CO(g) 25°C, 1 atm
são feitas as seguintes afirmações: 
I - a reação é espontânea a 25°C e 1atm; 
II - um aumento na temperatura torna a reação mais espontânea; 
III - a entropia padrão do H2 a 25°C é zero; 
IV - a reação ocorre com absorção de calor. 
Sendo dados
ΔS° (reação) = 42,4 J/mol.K
ΔHf (CO2(g)) = -393,5 kJ/mol
ΔHf (H2O(g)) = -241,8 kJ/mol
ΔHf (CO(g)) = -110,5 kJ/mol
estão CORRETAS as afirmações 
	
	
	
	III e IV.
	
	
	I e II. 
 
	
	
	I e III. 
 
	
	
	II e III. 
 
	
	
	II e IV. 
 
	
Explicação: 
Afirmativa I: está errada. 
Temos três casos para avaliar se uma reação é espontânea. Veja quais:
Nós já sabemos o valor do ΔS, que é positivo. Agora vamos descobrir o valor do ΔH através das entalpias de formação:
ΔH = Hp - Hr
ΔH = (-241,8 - 110,5) - (-393,5)
ΔH = -352,3 + 393,5
ΔH = 41,2 kJ/mol
Como ΔS > 0 e ΔH > 0, a espontaneidade da reação vai depender da temperatura, que é 25°C . Podemos descobrir a espontaneidade através da fórmula da energia livre de Gibbs. Se o ΔG for negativo, a reação é espontânea.
Dados:
T = 25°C = 298K
ΔH = 41,2 kJ/mol = 41200 J/mol
ΔS = 42,4 J/mol.K
ΔG = ΔH - T . ΔS
ΔG = 41200 - 298 . 42,4
ΔG = 41200 - 12635,2
ΔG = 28564,8 J/mol 
ΔG > 0 NÃO É ESPONTÂNEA
Afirmativa II: está correta. O aumento da temperatura aumenta a colisão entre as moléculas, tornando a reação mais espontânea.
Afirmativa III: está errada. Não é zero.
Afirmativa IV: está correta. É endotérmica.
	
	
	
	 
		
	
		5.
		Qual a quantidade de calor necessária para aquecer 250 g de água de 22ºC até aproximadamente seu ponto de ebulição, 98ºC, sabendo que o calor específico da água é 4,18 J/g.K?
	
	
	
	7.000 kJ
	
	
	79,4 kJ
	
	
	41,8 kJ
	
	
	7.900 kJ
	
	
	4,18 kJ
	
Explicação: 
Primeiro, calcula-se o T (variação da temperatura no sistema): T = Tf - Ti
T = 98 - 22 = 76 ºC (Considera-se a mesma variação em K), portanto T = 76 K.
Usando a equação q = (calor específico da água) x (massa em gramas da água) x (T)
q = (4,18 J/g K).(250g).(76K)
q = 79.420 J ou 79,4 kJ
	
	
	
	 
		
	
		6.
		Analise os processos produto-favorecidos abaixo.
I. a combustão do metano para produzir  dióxido de carbono e água.
II. a expansão de um gás ideal.
III.  a fusão do gelo a temperaturas maiores que 0 °C.
Qual(is) é(são) fenômeno(s) endotérmico(s).
	
	
	
	Somente  III.
	
	
	II e III.
	
	
	Somente  I.
	
	
	Somente  II.
	
	
	I e II.
	
Explicação: 
A alternativa I está incorreta pois se trata de um processo exotérmico.
	
	
	
	 
		
	
		7.
		Um sistema sofre uma transformação espontânea. Pode-se afirmar, de acordo com a segunda lei da termodinâmica:
	
	
	
	 O calor do sistema diminui
	
	
	 O sistema realiza trabalho
 
	
	
	A entropia diminui
	
	
	   A energia interna aumenta
	
	
	 A entropia global aumenta
	
Explicação: 
A entropia é uma grandeza termodinâmica associada à irreversibilidade dos estados de um sistema físico. É comumente associada ao grau de ¿desordem¿ ou ¿aleatoriedade¿ de um sistema. De acordo com um dos enunciados da 2ª Lei da Termodinâmica:
¿Em um sistema termicamente isolado, a medida da entropia deve sempre aumentar com o tempo, até atingir o seu valor máximo.¿
	
	
	
	 
		
	
		8.
		Dadas as opções sobre a variação da entropia de alguns sistemas, Indique, qual dentre as opções apresenta a afirmativa correta:
 
	
	
	
	O sinal de ΔS para a separação dos componentes do ar é positivo.
 
	
	
	O sinal de ΔS para o congelamento da água é positivo.
 
	
	
	O sinal de ΔS para a condensação do vapor de água é negativo.
	
	
	O sinal de ΔS para o carvão queimando é negativo.
 
	
	
	O sinal de ΔH para a queima de uma vegetação é positivo.
 
	
Explicação: 
Correto, porque na condensação (gasoso para o líquido), ocorre a diminuição da desordem, logo, ΔS negativo.