Prova 1 Físico-Química II

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Acadêmico:
	Juliano Brandenburg (1315019)
	
	Disciplina:
	Físico-Química II (QUI103)
	Avaliação:
	Avaliação I - Individual Semipresencial ( Cod.:639263) ( peso.:1,50)
	Prova:
	18065834
	Nota da Prova:
	10,00
	
	
Legenda:  Resposta Certa   Sua Resposta Errada  
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	1.
	Um gráfico nada mais é do que a visualização de um punhado de informações. Como não é muito conveniente mostrar muitos valores em tabelas, usamos gráficos para ter uma visualização geral do que está acontecendo com esses dados. O gráfico apresentado na imagem anexa relaciona a Energia de Gibbs (eixo y) com o Avanço da Reação (eixo x), sendo assim, é possível extrair várias informações dele. Sobre o exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
(    ) O início do gráfico (ponto 1) tem uma tangente negativa e, consequentemente, o deltaG da reação é negativo.
(    ) Quando a curva atinge um mínimo (ponto 2), a tangente é igual a zero e o deltaG da reação é igual a zero, o que indica que a reação atingiu o equilíbrio.
(    ) O ponto 2 é um ponto importante que chamamos de ponto de inflexão, porque a curva muda de comportamento e a tangente que era positiva passa a ser negativa, no sentido reagente-produto.
(    ) A partir do ponto 2, o deltaG da reação passa a ser positivo (ponto 3) e a reação não é mais espontânea no sentido em que está escrita.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
	
	 a)
	V - V - F - V.
	 b)
	F - F - V - F.
	 c)
	V - F - F - F.
	 d)
	F - V - F - V.
	2.
	A relação entre entropia e espontaneidade de uma reação é fruto da segunda lei da Termodinâmica. No entanto, a entropia é uma propriedade difícil de se obter, pois não existe nenhum "entropiômetro" que possa realizar uma medida direta dela. Um meio mais conveniente de determinar a entropia é através da energia de Gibbs ou a energia de Helmholtz. Considerando esses métodos de determinação da entropia relacionado à espontaneidade de uma reação, assinale a alternativa CORRETA:
	 a)
	Ambos usam relações que combinam energia externa ao sistema e a entropia para desenvolver expressões que descrevem os critérios de espontaneidade munidos das variáveis do sistema e da vizinhança.
	 b)
	Ambos usam relações que combinam energia interna e concentração molar dos reagentes para desenvolver expressões que descrevem os critérios de espontaneidade munidos apenas das variáveis do próprio sistema.
	 c)
	Ambos usam relações que combinam energia interna e a entropia para desenvolver expressões que descrevem os critérios de espontaneidade munidos apenas das variáveis do próprio sistema.
	 d)
	Ambos usam a energia interna para desenvolver expressões que descrevem os critérios de espontaneidade munidos apenas das variáveis do próprio sistema.
	3.
	A Termodinâmica possui como base duas leis fundamentais, a primeira e a segunda. A relevância dessas leis pode ser observada na lei zero e na terceira lei, pois estas são consequências diretas delas. Considerando a primeira e a segunda leis, assinale a alternativa CORRETA:
	 a)
	A segunda lei demonstra matematicamente que para qualquer máquina térmica se obtém um rendimento de 100%.
	 b)
	A segunda lei indica que qualquer ciclo permite a conversão integral de calor em trabalho.
	 c)
	A primeira lei demostra que ao considerar um sistema isolado a quantidade de energia total deve ser alterada a fim de manter o equilíbrio.
	 d)
	A primeira lei nos diz que a energia do Universo deve ser conservada.
	4.
	Em comparação com outras substâncias, a água apresenta um diagrama de fases um pouco diferente, visto na imagem anexa. A interpretação correta desse diagrama pode fornecer informações importantes quanto ao comportamento da água. Considerando o diagrama, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) No caso da água, a fase líquida é mais densa do que a fase sólida e, nesse caso, quando aumentamos a pressão (forçamos as moléculas a se afastarem), o sistema se deslocará para a fase com maior densidade.
(    ) Sob 1 atm, a coexistência entre líquido e vapor se dá em 100°C. Se aumentamos a pressão, a temperatura de ebulição também aumenta.
(    ) Qualquer que seja a mudança de temperatura ou de pressão, nós não temos mais a coexistência entre as três fases, ou seja, as três fases só estão presentes exclusivamente sob pressão de 0,006 atm e temperatura de 0,01°C.
(    ) No diagrama de fases da água, há uma inclinação negativa da linha de coexistência entre a fase sólida e a fase líquida. Assim, se estivermos em algum ponto próximo da linha de coexistência entre a fase sólida e a fase líquida, um aumento de pressão deslocará o sistema para a fase sólida e não para a fase líquida.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
	
	 a)
	V - V - F - V.
	 b)
	V - F - F - F.
	 c)
	F - V - V - F.
	 d)
	F - F - V - V.
	5.
	O estudo do equilíbrio químico geralmente é iniciado com os gases. Essa particularidade é muito importante para compreensão dos conceitos que estão ligados ao equilíbrio. Considerando essa rota de conhecimento, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
I- Os gases formam um estado da matéria mais fácil de descrever com equações.
PORQUE
II- Em vários momentos, podemos assumir que as moléculas num gás estão tão próximas umas das outras, que praticamente não sofrem interação.
Assinale a alternativa CORRETA:
	 a)
	As duas asserções são proposições verdadeiras, mas não estabelecem relação entre si.
	 b)
	As duas asserções são proposições verdadeiras, e a segunda é uma justificativa correta da primeira.
	 c)
	A primeira asserção é uma proposição verdadeira; e a segunda, falsa.
	 d)
	A primeira asserção é uma proposição falsa; e a segunda, verdadeira.
	6.
	Ao analisar a energia de Gibbs da reação, nos deparamos com uma equação que pode ser utilizada para várias situações com relação ao avanço dessa reação. Fora do equilíbrio, a divisão das concentrações de produtos por reagente é chamada de quociente reacional (Qp). Considerando a energia de Gibbs da reação, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas e assinale a alternativa CORRETA:
	
	 a)
	A primeira asserção é uma proposição verdadeira, e a segunda, falsa.
	 b)
	As duas proposições são verdadeiras, e a segunda é uma justificativa correta da primeira.
	 c)
	As duas asserções são proposições verdadeiras, mas não estabelecem relação entre si.
	 d)
	A primeira asserção é uma proposição falsa; e a segunda, verdadeira.
	7.
	Muito antes da Revolução Industrial, os agricultores já compreendiam as vantagens existentes em adubar os terrenos de cultivo. Na década de 1840 o químico alemão Justus von Liebig (1803-1873) apercebeu-se da importância do azoto na fertilização de terrenos agrícolas. Além disso, o amoníaco podia ser convertido em ácido nítrico, o precursor da pólvora e de outros explosivos, tais como o TNT e a nitroglicerina. No entanto, apesar de já se saber que o diazoto correspondia à maior parte do conteúdo da atmosfera terrestre, a química inorgânica ainda não tinha estabelecido um processo para o captar. Assim, quando em 1909 o químico alemão Fritz Haber conseguiu fixar o diazoto atmosférico em laboratório, a sua descoberta foi bastante interessante, quer do ponto de vista econômico, quer militar. Em 1910, Bosch recebeu instruções para industrializar o processo de obtenção de amoníaco e, em 1912, a primeira indústria piloto de obtenção de amoníaco pelo processo Haber-Bosch já produzia uma tonelada de amoníaco por dia (RIBEIRO, 2013). Considerando o exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) Síntese da amônia ou síntese Haber-Bosch é um exemplo clássico da aplicação da termodinâmica de equilíbrio para uma das mais importantes reações químicas da humanidade.
(    ) A síntese da amônia é tão importante que chega a consumir 1% de toda energia produzida na Terra e é responsável por 1/3 dos alimentos produzidos em todo o mundo.
(    ) A síntese de Haber-Bosché representada por N2(g) + 3H2(g) <-> 2NH4(g).
(    ) A síntese da amônia rendeu um prêmio Nobel em 1918 para o químico Fritz Haber pela síntese da reação e outro prêmio Nobel em 1931 para o químico e engenheiro Carl Bosch pelo escalonamento em nível industrial do processo de síntese.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
FONTE: RIBEIRO, Daniel. Processo de Haber-Bosch. Revista de Ciência Elementar, v. 1, n. 1, 2013.
	 a)
	F - V - F - F.
	 b)
	V - F - V - F.
	 c)
	V - V - F - V.
	 d)
	F - F - V - V.
	8.
	O termo "entropia" é extraído de um conceito de grandeza termodinâmica e muitas vezes pode ser aplicado cotidianamente, como na seguinte frase:
"A pandemia de coronavírus está levando o mundo a um elevado nível de entropia na comunicação".
  
A respeito da entropia e seu significado termodinâmico, analise as afirmativas a seguir:
I- A segunda lei da termodinâmica permite concluir que a entropia de um sistema isolado é máxima no equilíbrio.
II- Um processo que diminua a entropia do universo é impossível.
III- Um processo que aumente a entropia do universo é possível e irreversível.
IV- Processos reversíveis têm a variação da entropia igual a zero, sendo que esses processos reversíveis são possíveis, mas extremamente difíceis e desafiadores de realizarmos no laboratório.
Assinale a alternativa CORRETA:
FONTE: https://bit.ly/coronavirus_entropia. Acesso em: 23 abr. 2020.
	 a)
	As afirmativas I, II, III e IV estão corretas.
	 b)
	Somente a afirmativa III está correta.
	 c)
	Somente a afirmativa II está correta.
	 d)
	Somente a afirmativa I está correta.
	9.
	Quando lembramos dos conceitos de física, velocidade tem a ver com energia cinética e quanto maior a energia maior a temperatura e vice-versa. Se considerarmos um sistema formado por 1 mol de qualquer substância é muito improvável que todas as moléculas do estado líquido estejam na mesma velocidade. Uma forma de representar as diferentes velocidades das moléculas de um sistema é através da Distribuição de Maxwell, que mostra como estão distribuídas as moléculas em função das suas velocidades para uma certa temperatura. Considerando a Distribuição de Maxwell apresentada na imagem anexa, analise as sentenças a seguir:
I- Em 100 K há algumas moléculas com velocidade perto de 0 m/s, há várias moléculas com velocidades intermediárias em torno de 250 m/s, e poucas com velocidades relativamente altas, em torno de 500 m/s.
II- Há moléculas muito lentas, moléculas muito rápidas e uma média das moléculas em torno do centro de cada um dos picos.
III- Um termômetro mede, na verdade, o grau de agitação médio das moléculas. Mesmo que haja várias moléculas muito rápidas e outras muito devagar, a maioria deve estar numa velocidade média e, consequentemente, numa determinada temperatura.
IV- A Distribuição de Maxwell consegue explicar o fenômeno de evaporação da água, pois considerando a distribuição de velocidades, há moléculas muito lentas e consequentemente com maior energia.
Assinale a alternativa CORRETA:
	
	 a)
	As sentenças I, II e III estão corretas.
	 b)
	As sentenças I e IV estão corretas.
	 c)
	As sentenças I, III e IV estão corretas.
	 d)
	As sentenças II e IV estão corretas.
	10.
	Ao considerar a energia de Gibbs da reação, podemos analisá-la no equilíbrio, conforme a imagem apresentada, e algumas conclusões importantes são obtidas do ponto de vista termodinâmico. Considerando o exposto, analise as sentenças a seguir:
I- Se deltaGR0 é menor que zero, então Kp deve ser maior que 1.
II- Se deltaGR0 é maior que zero, então Kp deve ser maior que 1.
III- O deltaGR0, na realidade, é a energia de Gibbs padrão dos produtos menos a energia de Gibbs padrão dos reagentes.
IV- O deltaGR0 determina se teremos mais produtos ou mais reagentes no equilíbrio químico.
Assinale a alternativa CORRETA:
	
	 a)
	As sentenças II e IV estão corretas.
	 b)
	As sentenças II, III e IV estão corretas.
	 c)
	As sentenças II e III estão corretas.
	 d)
	As sentenças I, III e IV estão corretas.
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