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Química Física

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1. A variação de entalpia de condensação da água, a uma pressão de 1 atm, ΔHcondensação= - 40,656 kJ.mol-1. Indique a alternativa que mostra a variação de entropia de vaporização na temperatura de mudança de fase de 100°C (373K). ΔS = - 0,109 kJ.mol-1. K-1. ΔS = + 4,0656 kJ.mol-1. K-1. ΔS = + 1,09 kJ.mol-1. K-1. ΔS = - 4,0656 kJ.mol-1. K-1. ΔS = + 0,109 kJ.mol-1. K-1.

a) ΔS = - 0,109 kJ.mol-1. K-1.
b) ΔS = + 4,0656 kJ.mol-1. K-1.
c) ΔS = + 1,09 kJ.mol-1. K-1.
d) ΔS = - 4,0656 kJ.mol-1. K-1.
e) ΔS = + 0,109 kJ.mol-1. K-1.
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Desafios Para o Conhecimento

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Físico Química turma 3001
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há 4 meses

Para determinar a variação de entropia de vaporização (ΔS) a partir da variação de entalpia de condensação (ΔH), podemos usar a relação: \[ ΔS = \frac{ΔH}{T} \] onde: - ΔH é a variação de entalpia (em kJ/mol), - T é a temperatura em Kelvin (K). Dado que a variação de entalpia de condensação da água é ΔH = -40,656 kJ/mol e a temperatura de mudança de fase é 373 K, podemos calcular ΔS: \[ ΔS = \frac{-40,656 \, \text{kJ/mol}}{373 \, \text{K}} \approx -0,109 \, \text{kJ/mol.K} \] Como a entropia de vaporização é o oposto da entropia de condensação, a variação de entropia de vaporização será positiva: \[ ΔS_{vaporização} = +0,109 \, \text{kJ/mol.K} \] Agora, analisando as alternativas: a) ΔS = - 0,109 kJ.mol-1. K-1. (incorreta) b) ΔS = + 4,0656 kJ.mol-1. K-1. (incorreta) c) ΔS = + 1,09 kJ.mol-1. K-1. (incorreta) d) ΔS = - 4,0656 kJ.mol-1. K-1. (incorreta) e) ΔS = + 0,109 kJ.mol-1. K-1. (correta) Portanto, a alternativa correta é: e) ΔS = + 0,109 kJ.mol-1. K-1.

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Vamos analisar as alternativas: A variação de entalpia de condensação da água é ΔHcondensação= - 40,656 kJ.mol-1. Para encontrar a variação de entropia de vaporização na temperatura de mudança de fase de 100°C (373K), podemos usar a equação ΔG = ΔH - TΔS, onde ΔG é a variação de energia livre, ΔH é a variação de entalpia, T é a temperatura em Kelvin e ΔS é a variação de entropia. Substituindo os valores conhecidos, temos: ΔG = 0 (na temperatura de mudança de fase) = - 40,656 kJ.mol-1 - 373K * ΔS. Portanto, ΔS = - 40,656 kJ.mol-1 / 373K = - 0,109 kJ.mol-1. K-1. Assim, a alternativa correta é: a) ΔS = - 0,109 kJ.mol-1. K-1.

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2. Num determinado instante o recipiente I contém 10 litros de gás, a temperatura ambiente e pressão de 2,0 atm, enquanto o recipiente II está vazio. Abrindo-se a torneira, o gás se expande, exercendo pressão de 0,50 atm, enquanto retorna à temperatura ambiente. O volume do recipiente II, em Litros, vale:

a) 70
b) 50
c) 80
d) 40
e) 10

3. Do texto acima podemos concluir que os gases listados quando exalados permanecem na atmosfera ocupando grandes volumes. Nesta situação estes gases se comportam como ______________________.

a) gases densos
b) gases de van der Waals
c) gases liquefeitos
d) gases reais
e) gases ideais

4. Durante um estudo das propriedades físicas e químicas dos gases nobres, um cientista colocou 80 g de gás neônio, cuja massa molar é 20 g/mol, em um recipiente fechado de paredes rígidas. O cientista mediu a temperatura do gás e registrou 27°C e, depois, aqueceu o gás até registrar a temperatura de 2427°C. Qual é a razão entre a velocidade média quadrática das partículas na situação mais quente e na situação mais fria?

a) 3
b) 6
c) 5
d) 9
e) 10

5. Segundo a teoria cinética dos gases, um gás é constituído por moléculas que se movimentam desordenadamente no espaço do reservatório onde o gás está armazenado. De acordo com a teoria cinética dos gases, assinale a opção correta:

a) quando quadruplicamos a temperatura absoluta de um conjunto de moléculas de um gás, suas moléculas terão velocidade média quadruplicada.
b) As partículas estão muito unidas e têm baixa velocidade.
c) Gases reais comportam-se como gases ideais quando em regimes de baixas pressões e altas temperaturas.
d) a energia cinética média de um conjunto de moléculas de um gás depende, apenas e exclusivamente, das massas das moléculas desse gás.
e) Quanto maior o número de colisões entre as moléculas do gás e as paredes do recipiente, menor será a pressão exercida por esse gás.

7. O conhecimento de fatores que afetam a velocidade de uma reação química é de fundamental importância para a ciência, pois possibilita o melhor entendimento de diversos fenômenos, desde processos bioquímicos que ocorrem em nosso corpo, até a otimização da velocidade de produção de um fármaco em uma indústria. Dentre alguns fatores, pode-se citar a utilização de catalisadores, que tem como objetivo aumentar a velocidade de uma reação química. Assinale a opção que explica esse aumento de velocidade provocado pelo catalisador:

a) O catalisador provoca uma diminuição na pressão.
b) O catalisador provoca um aumento na temperatura.
c) O catalisador provoca um aumento na pressão.
d) O catalisador provoca um aumento na frequência de colisão entre os reagentes.
e) O catalisador provoca uma diminuição da energia de ativação da reação.

8. Considerando particularmente a cinética química, um segmento do conhecimento da química que envolve velocidade e os fatores que influenciam os mecanismos químicos, assinale a alternativa correta:

a) O aumento da temperatura ocasiona a diminuição das colisões entre as partículas e consequentemente diminui a velocidade de uma reação.
b) O aumento da concentração de partículas promove a diminuição de choques entre as moléculas e isso consequentemente aumenta a velocidade da reação.
c) A temperatura não interfere na velocidade de uma reação, pois é uma substância neutra em mecanismos reacionais.
d) A superfície de contato e a pressão não são fatores que alteram a velocidade da reação.
e) Os catalizadores tem a capacidade de alterar a velocidade da reação, aumentando a velocidade sem que sejam consumidos durante as interações reacionais.

As propriedades coligativas são propriedades físicas que uma solução apresenta em virtude da adição de um soluto não-volátil. Analise as afirmativas abaixo e selecione a alternativa correta. I. A adição de um soluto não volátil a um solvente promove alteração das propriedades físicas da solução formada, promovendo uma diminuição do ponto de fusão e um aumento do ponto de ebulição. II. A osmose consiste na passagem de soluto através de membranas semipermeáveis a partir de onde há mais solvente para onde há menos solvente. III. De acordo com a Lei de Raoul, a pressão de vapor de uma solução formada pela adição de um soluto não volátil a um solvente é menor que a pressão de vapor do solvente puro. Todas as afirmativas estão corretas. As afirmativas I e III estão corretas. As afirmativas II e III estão corretas. As afirmativas I e II estão corretas. Apenas a afirmativa I está correta.
I. A adição de um soluto não volátil a um solvente promove alteração das propriedades físicas da solução formada, promovendo uma diminuição do ponto de fusão e um aumento do ponto de ebulição.
II. A osmose consiste na passagem de soluto através de membranas semipermeáveis a partir de onde há mais solvente para onde há menos solvente.
III. De acordo com a Lei de Raoul, a pressão de vapor de uma solução formada pela adição de um soluto não volátil a um solvente é menor que a pressão de vapor do solvente puro.
Todas as afirmativas estão corretas.
As afirmativas I e III estão corretas.
As afirmativas II e III estão corretas.
As afirmativas I e II estão corretas.
Apenas a afirmativa I está correta.

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