Aula (19/04/2016) sobre exercicios de Termoquímica e Energia Nuclear

1. Disciplina: Química Prof. Elio Ferreira
VESTIBULAR 2016
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A união de atitudes determinando trabalhos sociais.
01. (ENEM/2009) Nas últimas décadas, o efeito estufa
tem-se intensificado de maneira preocupante, sendo feito
muitas vezes atribuído a intensa liberação de CO2 durante a
queima de combustíveis fosseis para geração de energia. O
quadro trás as entalpias-padrão de combustão a 25 °C
(∆H25
0
) do metano, butano e octano.
Composto Fórmula
Molecular
Massa
Molar
(g/mol)
∆𝑯 𝟐𝟓
𝟎
(kJ/mol)
Metano CH4 16 - 890
Butano C4H10 58 - 2.878
Octano C8H18 114 - 5.471
À medida que aumenta a consistência sobre os impactos
ambientais relacionados ao uso da energia, cresce a
importância de criar novas políticas de incentivo ao uso de
combustíveis mais eficientes. Nesse sentido, considera-se
que o metano, o butano e o octano sejam representativos
do gás natural, do gás liquefeito de petróleo (GLP) e da
gasolina, respectivamente, então, a partir dos dados
fornecidos, é possível concluir que, do ponto de vista
da quantidade de calor obtido por mol de CO2 gerado,
a ordem decrescente desses combustíveis é:
a) Gasolina, GLP e gás natural.
b) Gás natural, gasolina e GLP.
c) Gasolina, gás natural e GLP.
d) Gás natural, GLP e gasolina.
e) GLP, gás natural e gasolina.
02. (Enem) Os sistemas de cogeração representam uma
prática de utilização racional de combustíveis e de produção
de energia. Isto já se pratica em algumas indústrias de
açúcar e de álcool, nas quais se aproveita o bagaço da cana,
um de seussubprodutos, para produção de energia. Esse
processo está ilustrado no esquema que segue.
Entre os argumentos favoráveis a esse sistema de
cogeração pode-se destacar que ele
a) otimiza o aproveitamento energético, ao usar queima do
bagaço nos processos térmicos da usina e na geração de
eletricidade.
b) aumenta a produção de álcool e de açúcar, ao usar o
bagaço como insumo suplementar.
c) economiza na compra da cana-de-açúcar, já que o bagaço
também pode ser transformado em álcool.
d) aumenta a produtividade, ao fazer uso do álcool para a
geração de calor na própria usina.
e) reduz o uso de máquinas e equipamentos na produção de
açúcar e álcool, por não manipular o bagaço da cana.
03. (ENEM/2006) O funcionamento da usina
nuceloelétrica típica baseia-se na liberação de energia
resultante da divisão do núcleo de urânio em núcleos de
menor massa, processo conhecido como fissão nuclear.
Nesse processo, utiliza-se uma mistura de diferentes
átomos de urânio, de forma de proporcionar uma
concentração de apenas 4% de matéria físsil. Em bombas
atômicas, são utilizadas concentrações acima de 20% de
urânio físsil, cuja obtenção é trabalhosa, pois, na natureza
predomina o urânio não físsil. Em grande parte do
armamento nuclear hoje existente, utiliza-se, então, como
alternativa o plutônio, material físsil produzido por reações
nucleares no interior do reator das usinas nucleroelétricas.
Considerando-se essas informações, é correto afirmar:
a) A disponibilidade do urânio na natureza está ameaçado
devido sua utilização em armas nucleares.
b) A proibição de instalarem novas usinas nucleoelétricas
não causará impacto na oferta mundial de energia.
c) A existência de usinas nucleoelétricas possibilita que um
de seus subprodutos seja utilizado em material bélico.
d) A obtenção de grandes concentrações de urânio físsil é
viabilizado em usinas nucleoelétricas.
e) A baixa concentração de urânio físsil em usinas
nucleoelétricas impossibilita o desenvolvimento energético.
04. (ENEM/2003) O debate em torno do uso da energia
nuclear para a produção de eletricidade permanece atual.
Em um encontro internacional para a discussão desse tema,
foram colocados os seguintes argumentos:
I. Uma grande vantagem das usinas nucleares é o fato de
não contribuírem para o aumento do efeito estufa, uma vez
que o urânio, utilizado como “combustível”, não é
queimado, mas sofre fissão.
II. Ainda que sejam raros os acidentes com usinas
nucleares, seus efeitos podem ser tão graves que essa
alternativa de geração de eletricidade não nos permite
ficarmos tranquilos.
A respeito desses argumentos, pode-se afirmar que:
a) o primeiro é válido e o segundo não é, já que nunca
ocorrem acidentes com usinas nucleares.
b) o segundo é válido e o primeiro não é, pois de fato há
queima de combustível na geração nuclear da eletricidade.
LISTA DE EXERCICÍOS

2. CHIMIE
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A união de atitudes determinando trabalhos sociais.
c) o segundo é válido e o primeiro é irrelevante, pois
nenhuma forma de gerar eletricidade produz gases do efeito
estufa.
d) ambos são válidos para se compararem vantagens e
riscos na opção por essa forma de geração de eletricidade.
e) ambos são irrelevantes, pois a opção de energia nuclear
esta se tornando uma necessidade inquestionável.
Texto para a questão 05
PLANO B PARA A ENERGIA
por W. Wayt Gibbs
Para manter este mundo tolerável à vida, a humanidade
deve completar uma maratona de mudanças tecnológicas
cuja linha de chegada está bem além do horizonte. Ainda
que os planos de redução das emissões de gás carbônico
funcionem, mais cedo ou mais tarde, o mundo vai precisar
de um plano B: uma ou mais tecnologias
fundamentalmente novas que, juntas, consigam fornecer 10
a 30 terawatts sem expelir uma tonelada sequer de dióxido
de carbono. Os reatores à fusão - que produzem energia
nuclear juntando átomos, em vez de dividi-los - estão no
topo de quase todas as listas de tecnologias energéticas
definitivas para a humanidade. O reator não produziria
gases de estufa e geraria quantidades relativamente baixas
de resíduos radioativos de baixo nível. "Mesmo que a usina
fosse arrasada [por acidente ou atentado], o nível de
radiação a 1 km de distância seria tão pequeno que tornaria
desnecessária a evacuação", diz Farrokh Najmabadi,
especialista em fusão que dirige o Centro de Pesquisa de
Energia da Universidade da Califórnia em San Diego.
(Extraída de "American Scientific Brasil", Edição n°. 53 - outubro de
2006.)
A reação de fusão dos isótopos do hidrogênio pode ser
representada por:
1H2 + 1H3 → 2He4 + X
Onde X é:
a) -1β0 b) 2α0 c) 1p1 d) 0n1 e) +1β0
06. (Facet/2009 – Adaptada) Os carboidratos são uma
importante fonte de energia. Nas células, as moléculas de
monossacarídeos são metabolizadas:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Energia
Cada grama de açúcar metabolizado libera 4 kcal de energia.
A massa de oxigênio libera 4 kcal de enegia, em
gramas, quando a “queima” desse açúcar
metabolizado libera 1200 kcal é:
(Massas Molares (g/mol): H=1; C=12; O=16)
a) 300 b) 320 c) 400 d) 800 e) 1800
07. (Enem/2009, Prova Cancelada) Pilhas e baterias são
dispositivos comuns em nossa sociedade que, sem
percebermos, carregamos vários deles junto ao nosso
corpo; elas estão presentes em aparelhos de MP3,
relógios, rádios, celulares etc. As semi-reações descritas a
seguir ilustram o que ocorre em uma pilha de oxido de
prata.
Zn(s) + OH-
(aq.) → ZnO(s) + H2O(l) + e-
Ag2O(s) + H2O(l) + e-
→ Ag(s) + OH-
Pode afirmar sobre essa pilha:
a) é uma pilha ácida.
b) apresenta óxido de prata como ânodo.
c) apresenta o zinco como agente oxidante.
d) tem como reação da célula a seguinte reação: Zn(s) +
Ag2O(s) → ZnO(s) + 2Ag(s).
e) apresenta fluxo de elétrons na pilha do eletrodo Ag2O
para o Zn.
08. (UFMG-MG) Um dos principais poluentes produzidos
pelos automóveis é o monóxido de carbono que resulta na
queima parcial do combustível. Uma proporção correta
entre o combustível e o ar, injetados no motor, é
fundamental no controle da emissão desse poluente. Em
condições normais de uso do motor, a alternativa que
apresenta, qualitativamente, a quantidade de CO
produzida em função da proporção ar/combustível é:
09. (UEPA/2009) O metanol é um combustível utilizado
em carros de corrida de fórmula 1. A combustão completa
de 64 g desse combustível libera:
a) 127,6 kJ b) 638,1 kJ c) 1.276,2 kJ
d) 6.381,2 kJ e) 7.448,1 kJ
Dados:
∆Hf
0
kJ. mol−1
: CH3OH = −239; H2O(l) =
−241,8; CO2 = 393,8 10. (Unesp/2004) Nas obturações
dentarias, os dentistas não podem colocar em seus
pacientes obturações de ouro e de amálgama muito
próximas, porque os metais que constituem a amálgama
(uma liga de prata, zinco, estanho, cobre e mercúrio) são
todos mais eletropositivos que o ouro e acabariam
transferindo elétrons para esse metal através da saliva,
podendo levar à necrose da polpa dentária. Das
semirreações dos metais que constituem a amálgama,
a que apresenta o metal mais reativo é
a) Ag(s) → Ag(aq)
+
+ 1e−
E0
= −0,80 V
b) Sn(s) → Sn(aq)
2+
+ 2e−
E0
= +0,14 V
c) Hg(s) → Hg(aq)
2+
+ 2e−
E0
= −0,85 V
d) Zn(s) → Zn(aq)
+
+ 1e−
E0
= +0,76 V
a) Cu(s) → Cu(aq)
2+
+ 2e−
E0
= −0,34 V