Questões de Química - Físico-química
Na mitocôndria, ocorre o processo final das vias de degradação oxidativa, chamado de cadeia de transporte de elétrons. Nesse processo, os elétrons provindos do NADH e FADH2 são transportados por complexos proteicos dispostos espacial e energeticamente, de modo que formem um gradiente de energia livre, em que o fluxo de elétrons vai do componente de maior energia livre para o de menor. O receptor final dos elétrons é a molécula de oxigênio, que é convertida em água. O potencial redox está relacionado com a energia livre através da relação ΔG = nF(-ΔE), em que ΔG é a variação de energia livre, ΔE é a variação de potencial, n é número de elétrons e F é a constante de Faraday. Na tabela abaixo, são fornecidos alguns componentes presentes na cadeia de transporte de elétrons e os respectivos valores de potencial de redução.
Respeitando o gradiente de energia livre, o fluxo de elétrons deve percorrer a sequência mostrada em:
Os espetáculos de fogos de artifício são mais que uma forma de entretenimento: os efeitos e as cores visualizadas resultam de reações entre diferentes sais, agentes oxidantes e redutores. Na pólvora (a carga explosiva dos fogos), agentes oxidantes, como o perclorato de potássio (KClO4), estão misturados com agentes redutores, como o enxofre, o que é responsável pela produção da energia necessária para a explosão.A seguir, são apresentadas as equações químicas não balanceadas= das reações que ocorrem no processo de explosão de determinados tipos de fogos de artifício.
As luzes coloridas emitidas durante a queima de fogos são resultado da luminescência, fenômeno que ocorre quando os elétrons dos átomos dos sais metálicos, previamente excitados pela energia da explosão, retornam aos níveis energéticos de origem, liberando energia na forma de fótons de luz visível. A tabela a seguir mostra alguns elementos e as cores características que eles produzem na luminescência.
A partir das informações do texto, julgue o item.
Do ponto de vista termodinâmico, a reação I ocorre com aumento de desordem, apresentando variação positiva de entropia nas condições da explosão.
Durante um processo físico, a informação mais importante é a relativa à variação da entropia, e não a do seu valor absoluto. No século XIX, Clausius determinou que a variação da entropia de um sistema, em um processo reversível e à temperatura T, em Kelvin, é dada por ΔS = ΔQ/T, em que ΔI é a quantidade de calor adicionado. Com relação a esse conceito, considere a situação em que 30 g de gelo, inicialmente a 0 ºC, transforma-se em água a 0 ºC. Considere, ainda, que o calor latente de fusão do gelo seja 80 cal/g.
Com base nessas informações, julgue o próximo item.
Como a fusão do gelo é um processo irreversível, o módulo da variação de entropia da vizinhança é igual ao da variação da entropia do sistema.
O gráfico que representa a reação de combustão do metanol é:
Um grupo de pesquisadores estudou a termodinâmica do conjunto de reações químicas essenciais para a origem da vida, avaliando tanto as reações que liberam energia como reações que absorvem energia. Eles identificaram 400 reações de síntese de biomoléculas essenciais (tais como de aminoácidos, nucleobases e cofatores ‘vitamínicos’) que precisariam estar presentes no “LUCA” (sigla para “Last Universal Common Ancestor”, último ancestral universal comum, em tradução livre). Entre os resultados mais importantes estavam os valores de Energia Livre de Gibbs, os quais revelaram que muitas das reações estudadas são espontâneas nas condições encontradas nas chaminés submarinas (vulcões presentes no assoalho oceânico), isto é, em pH e temperatura elevados. Os pesquisadores concluíram que as próprias reações poderiam sustentar o metabolismo do ‘LUCA’.
Com base nas informações contidas no texto, analise as
I. Reações espontâneas sempre apresentam um valor de variação de Energia Livre de Gibbs negativo.
II. Reações que envolvem redução de entropia (ΔS < 0) nunca são espontâneas.
III. Reações que envolvem liberação de energia (exotérmicas, ΔH < 0) são sempre espontâneas.
IV. Uma reação não espontânea pode tornar-se espontânea devido à variação de temperatura.
V. No equilíbrio, o valor da Energia Livre de Gibbs é igual a zero.
Assinale a alternativa CORRETA:
O químico alemão Fritz Harber (1868–1934), responsável pela produção de explosivos e armas químicas, foi laureado com o prêmio Nobel de Química (1918) pela síntese do amoníaco.
Considerando a produção de amoníaco dada pela reação 1/2 N2(g) + 3/2 H2(g) → NH3(g) que ocorre na temperatura de 27 °C, cuja entalpia ΔH é –11,04 kcal/mol, e tem variação de entropia ΔS de –23,52 cal/mol.K, é correto afirmar que a sua energia livre ΔG é, aproximadamente,
