Química Tecnológica Ambiental

A entalpia de hidratação dos íons é uma medida da energia liberada quando íons são dissolvidos em água e interagem com as moléculas de água. A entalpia de hidratação do  é , a do  é  e a do é  Esses valores refletem a força das interações entre os íons e as moléculas de água.

Com base nos conceitos estudados, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:

1. A entalpia de hidratação do é mais negativa que a do porque o tem um raio iônico menor e mesma carga e, portanto, a carga é distribuída em um volume menor, resultando em interações íon-dipolo menos intensas com as moléculas de água. 

PORQUE

2. A entalpia de hidratação do  é muito mais negativa que a do ou do devido à sua carga dupla e raio iônico ainda menor, o que intensifica as forças de atração eletrostática com as moléculas de água.

A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta:

Assinale a alternativa correta sobre a diferença entre pilhas primárias e secundárias:

O potencial da célula pode ser usado para prever o sentido de uma reação redox. Observe as alternativas abaixo e marque a alternativa correta sobre o potencial da célula e o sentido de uma reação redox. (considere: E = E° - R T lnQ/ (nF)) (Como G_r = - nFE e G_r° = - nFE°))

A escolha de um metal mais resistente à corrosão pode ser facilitada ao compararmos os valores padrão de potencial de redução em relação ao eletrodo padrão de hidrogênio (EPH). Observe as alternativas abaixo e marque a que indica o metal mais resistente à corrosão:

O contato com certos metais pode acelerar a corrosão do ferro e torná-la mais intensa, enquanto o contato com outros metais pode impedir ou retardar a formação de ferrugem. Leve em conta os valores dos potenciais (E⁰) das semirreações abaixo:

Mg²⁺(aq) + 2e^–→ Mg(s) – 2,37 V

Zn²⁺ (aq) + 2e^–→ Zn(s) – 0,76 V

Fe²⁺ (aq) + 2e^–→ Fe(s) – 0,44 V

Sn²⁺ (aq) + 2e^–→ Sn(s) – 0,14 V

Cu²⁺ (aq) + 2e^– → Cu(s) + 0,36 V

1/2 O₂(g) + 2e^– + H₂O(l) → 2OH^– (aq) + 0,41 V

Assinale a alternativa que contém os metais que podem impedir ou retardar a formação de ferrugem:

Em uma célula galvânica composta por eletrodos de prata e zinco, o zinco atua como ânodo e a prata como cátodo. Esse tipo de célula é amplamente estudado para entender como a variação na concentração dos íons pode afetar o potencial da célula. O potencial de redução padrão para a prata é e para o zinco é . 

Dada uma situação em condições ambiente de temperatura e pressão em que a concentração de é e a concentração de é , assinale a alternativa correta que apresenta o potencial da célula usando a Equação de Nernst.

A relação entre o uso de energia e o desempenho econômico de um país é um tema central no estudo da economia mundial. Essa conexão é essencial para compreender como diferentes nações utilizam seus recursos energéticos para impulsionar o crescimento econômico e quais são os desafios e oportunidades associados a esse processo.

Com relação a este contexto e sobre o conteúdo estudado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:

I. O consumo de energia está diretamente relacionado ao Produto Interno Bruto (PIB) de uma nação, sendo que um maior consumo energético geralmente indica um maior nível de atividade econômica. Esse padrão é observado em diversos países industrializados, onde a eficiência energética e a intensidade do consumo de energia desempenham um papel crucial na determinação do crescimento econômico e na competitividade global.

PORQUE

II. A economia mundial depende fortemente da capacidade de explorar e utilizar eficientemente os recursos energéticos disponíveis, e essa eficiência é frequentemente um indicativo da força econômica de uma nação. Países que conseguem maximizar a produção e o uso eficiente de energia tendem a apresentar um PIB mais elevado, demonstrando uma correlação positiva entre eficiência energética e desempenho econômico.

A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta.

Assinale a alternativa correta em relação à definição do potencial padrão de redução:

A imagem abaixo ilustra a análise de 4 materiais metálicos que apresentam diferentes processos de corrosão. Assinale a alternativa que descreve corretamente o tipo de corrosão em cada um dos materiais, respectivamente.

Figura 1: Imagens ilustrativas de 4 processos de oxidação de metais. 1) Corrosão por todo material, 2) corrosão formando escamas, 3) corrosão localizada e superficial, 4) corrosão formando cavidades profundas.

Assinale a alternativa que apresenta a definição correta de nanotecnologia:

O esquema de corrosão do ferro é descrito nas equações abaixo:

ânodo: Fe _(s)→ Fe⁺²_(aq) + 2e^–

            Fe⁺²_(aq)→ Fe⁺³ + e^–

cátodo: 2H₂O_(l) + O_2(g) + 4e^–→ 4OH^– (na presença de O₂)

reação global: 2Fe _(s) + 3H₂O _(l) + 3/2O_{2 (g)}→ 2Fe(OH)_{3 (s)}

Assinale a alternativa correta sobre as consequências de recobrir o ferro com tinta:

Os nanomateriais desempenham um papel crucial na ciência e na tecnologia, apresentando um enorme potencial em diversas áreas. Esses materiais possuem propriedades únicas devido ao seu tamanho extremamente reduzido, geralmente na escala nanométrica. Eles têm sido amplamente utilizados em setores como eletrônica, medicina, energia, meio ambiente e muitos outros. Na eletrônica, os nanomateriais permitem o desenvolvimento de dispositivos menores, mais rápidos e eficientes. Na medicina, têm sido explorados para aplicações como diagnóstico precoce, terapia direcionada e liberação controlada de medicamentos. Além disso, os nanomateriais têm um papel importante na área de energia, ajudando a melhorar a eficiência dos painéis solares, baterias e células de combustível. 

Observe as afirmações abaixo e marque a alternativa que indica as afirmações corretas em relação aos nanomateriais. 

1. Todos os nanomateriais possuem as mesmas propriedades físicas e químicas do material em escala de cm. 
2. Os nanomateriais são classificados de acordo com sua estrutura, composição e propriedades físicas e químicas.
3. Eles podem ser categorizados em nanotubos de carbono, nanopartículas metálicas, nanocompósitos, nanofios, nanofilmes e muito mais.
4. A classificação dos nanomateriais é essencial para entender suas características e comportamento, bem como para direcionar seu uso em diferentes aplicações.

Qual ação pode ser adotada para controlar o ambiente e inibir a corrosão em metais expostos?

Aços inoxidáveis austeníticos são caracterizados por metal policristal ou agregado policristalino, é um sólido constituído de uma infinidade de cristais, denominados grãos ou cristalitos, com orientações cristalográficas e dimensões aleatórias, fortemente unidos entre si, que preenchem todo o volume do sólido. Uma corrosão comum ocorre devido à diferença de potencial entre os precipitados presentes no contorno de grão (devido gradiente de Cr), a zona fina alterada, presente ao longo dos contornos, e o centro do grão.

Assinale a alternativa que indica o tipo de corrosão que ocorre nos aços inoxidáveis austeníticos:

Figura 1: Representação metal policristal ou agregado policristalino é um sólido constituído de uma infinidade de cristais, denominados grãos ou cristalitos. Imagem de microscopia eletrônica dos grãos ou cristalitos. Ilustração de uma corrosão entre os grãos comum ocorre devido à diferença de potencial entre os precipitados presentes no contorno de grão (devido gradiente de Cr).

Observe as afirmações abaixo e marque a alternativa correta sobre propriedades dos materiais nanométricos: 

1. Os materiais nanométricos apresentam propriedades distintas em relação aos seus equivalentes macroscópicos, devido ao tamanho reduzido e ao aumento da relação superfície-volume.
2. Eles podem exibir maior resistência mecânica, condutividade elétrica, reatividade química e estabilidade térmica em comparação aos materiais convencionais.
3. As propriedades dos materiais nanométricos aparecem de forma espontânea e aleatória, e não podem ser ajustadas e controladas pela modificação da composição, tamanho, forma e estrutura dos nanomateriais.
4. Essas propriedades únicas tornam os materiais nanométricos atraentes para uma ampla gama de aplicações, incluindo eletrônica, medicina, energia, catálise, sensores, revestimentos, dentre outros.

Observe o texto abaixo, que apresenta características de um ramo da ciência apresentado pelos autores Omar Paranaiba Vilela Neto e Marco Aurélio Cavalcanti Pacheco no livro Nanotecnologia computacional inteligente: concebendo a Engenharia em Nanotecnologia.

• A ramo da ciência envolve a aplicação da teoria de informação no campo da Biologia, e suas principais ações envolvem a criação e manipulação de base de dados, a construção de algoritmos, o desenvolvimento de técnicas computacionais e de estatísticas, a modelagem de sistemas biológicos etc.
• O termo foi cunhado pelo biólogo holandês Paulien Hogeweg em 1978. Porém, pode-se considerar que o ramo da ciência somente tem início em 1984, com o interesse do governo americano no sequenciamento do genoma humano.

Observe as alternativas abaixo e marque a alternativa correta indicando o ramo da ciência correspondente ao texto acima.