Alguns países têm apontado que a fixação de dióxido de carbono nos oceanos é um processo crucial que contribui significativamente para a regulação do clima global e o ciclo do carbono e tem investido em tecnologias com esse propósito. No entanto, esse processo já ocorre naturalmente, envolvendo a captura e armazenamento de \( CO_2 \) atmosférico nas águas oceânicas, onde ele pode ser transformado em várias formas químicas e eventualmente sequestrado nos sedimentos oceânicos. Atualmente, os cientistas têm observado que o aumento das concentrações de \( CO_2 \) atmosférico está levando a uma maior dissolução de \( CO_2 \) nos oceanos, formando mais ácido carbônico. Isso diminui o pH da água do mar, um fenômeno conhecido como acidificação dos oceanos. A acidificação dos oceanos reduz a disponibilidade de íons carbonato, dificultando a formação de carbonato de cálcio para muitos organismos marinhos. Isso pode afetar negativamente corais, moluscos e outros organismos que dependem do carbonato de cálcio para suas estruturas. Os processos de fixação natural de \( CO_2 \) no oceano são essenciais para o ciclo global do carbono, influenciando as concentrações de \( CO_2 \) atmosférico e os padrões climáticos. Escolha a opção correta, sabendo que a solubilidade do carbonato de cálcio é igual a \( 0,0095 \ g \ L^{-1} \) a \( 25^oC \).

Vários elementos do bloco “p” apresentam alta afinidade química pelo hidrogênio, formando uma diversidade de compostos químicos, como por exemplo a água, ácidos e os hidretos. São comuns os hidretos de boro, de carbono, de silício, de enxofre, etc. Uma curiosidade é que os hidretos dos elementos do bloco “p” têm maiores pontos de ebulição em função do aumento da massa molecular. Entretanto, a molécula de água não segue a mesma tendência. Escolha a opção que melhor explica a exceção apresentada pela água quando comparada aos demais hidretos.

A difração de raios-X é uma técnica bastante empregada para determinação da estrutura eletrônica de compostos químicos. A partir de dados de dimensões (a, b, c) da célula unitária é possível correlacionar com os raios atômicos (R) de elementos químicos. As relações desses raios (R) com o parâmetro a de uma célula unitária de uma estrutura cristalina que possui empacotamento Cúbico de Corpo Centrado (BCC); e com os parâmetros a e c de uma célula unitária cuja rede cristalina apresenta empacotamento Hexagonal Compacto (HCP) são, respectivamente:

A Cisplatina \( [Pt(NH_{3})_{2}Cl_{2}] \) é um composto bastante conhecido em função do seu uso como medicamento no tratamento de câncer. Essa substância possui estrutura molecular de geometria quadrado planar. A hibridização do átomo de Platina (Pt) de acordo com a Teoria de Ligação de Valência nessa estrutura é:

Em um sistema experimental para geração eletroquímica de hidrogênio verde, uma célula eletroquímica foi montada com base em dois pares redox aquosos, ambos atuando em meio ácido, com o objetivo de estudar a viabilidade de reações redox acopladas com menor sobrepotencial. O diagrama da célula e os potenciais padrão de redução são mostrados abaixo:

\( Pt(s)/Fe^{2+}(aq), Fe^{3+}(aq)//H^{+}(aq), H_{2}(g)Pt(s) \)

\( E^{o}_{red}(H^{+}/H_{2}) = 0V \text{ e } E^{o}_{red}(Fe^{3+}/Fe^{2+}) = 0,77 V \)

A notação indica a disposição dos pares redox, considerando a convenção: esquerda = ânodo, direita = cátodo. Considere que o sistema foi operado sob condições padrão (25 ºC, 1 atm, todas as concentrações 1 mol L^-1). Analise as seguintes afirmativas e responda abaixo:

I. A reação catódica, tal como representada, é consistente com a geração de gás hidrogênio, o que é desejável para o conceito de hidrogênio verde.

II. A reação anódica corresponde à oxidação de Fe²⁺ para Fe³⁺, com liberação de elétrons.

III. O eletrodo de platina participa quimicamente formando hidretos metálicos, intermediários essenciais para o mecanismo da célula.

IV. O fluxo espontâneo de elétrons nesta célula ocorreria do eletrodo onde se encontra o par Fe²⁺/Fe³⁺ para o eletrodo H⁺/H₂.

V. A célula, como representada, é espontânea sob condições padrão, pois o potencial de redução de H⁺/H₂ é maior que o do par Fe²⁺/Fe³⁺.

Na interface entre um eletrodo metálico e uma solução eletrolítica ocorre a formação da dupla camada elétrica, que pode ser comparada a um capacitor microscópico. Essa estrutura é importante para explicar o potencial de eletrodo e os processos de transferência de carga. Qual das alternativas descreve corretamente a função da dupla camada elétrica na interface eletrodo-eletrólito?

Durante a investigação cinética da decomposição catalítica do peróxido de hidrogênio (\( H_2O_2 \)) sobre um catalisador metálico sólido, observou-se que a velocidade da reação variava de forma não linear com a concentração de \( H_2O_2 \), e que o acúmulo de oxigênio (produto) influenciava negativamente a taxa de decomposição. A reação global considerada é:

\( 2H_2O_2(aq) \rightarrow 2H_2O(l) + O_2(g) \quad (\Delta H < 0) \)

Com base nesse cenário e nos fundamentos de cinética química e catálise heterogênea, analise as seguintes afirmativas:

I. A ordem de reação em relação ao \( H_2O_2 \) pode ser não inteira ou até negativa, mesmo que a etapa determinante do mecanismo seja unimolecular, devido a efeitos de adsorção e saturação dos sítios catalíticos.

II. A presença de oxigênio, produto da reação, pode diminuir a velocidade da decomposição do \( H_2O_2 \) por adsorver competitivamente nos sítios ativos do catalisador, caracterizando inibição por produto.

III. A energia de ativação aparente pode assumir valores negativos em reação catalisadas, sem violar a termodinâmica, especialmente quando processos de adsorção exotérmicos dominam o controle cinético.

IV. A isoterma de Langmuir permanece aplicável mesmo em situações de adsorção competitiva entre diferentes espécies, desde que sejam mantidas suas premissas, como superfície homogênea e adsorção reversível.

V. A equação de Eyring, por ter sido derivada para sistemas homogêneos, não pode ser utilizada para descrever reações heterogêneas, ainda que haja um estado de transição bem definido.

Assinale a alternativa que indica a opção correta:

Em um processo catalítico para a síntese de um composto químico, o seguinte mecanismo foi proposto:

\( A + C \xrightleftharpoons[k_{-1}]{k_1} AC \)

\( AC + B \xrightarrow{k_2} Produto + C \)

Sabe-se que:

(i) C é o catalisador do processo;

(ii) a etapa 2 é a etapa limitante de velocidade;

(iii) \( k_1, k_{-1} \) e \( k_2 \) são as constantes de velocidade das respectivas etapas.

Considerando esse contexto, analise as alternativas abaixo e indique a alternativa correta:

Em estudos de monitoramento ambiental, eletrodos são frequentemente utilizados para detectar poluentes em águas residuais, incluindo metais pesados e espécies redox reativas. Com relação aos tipos de eletrodos, à estrutura da interface eletrodo/solução e aos potenciais de eletrodo, assinale a alternativa INCORRETA:

A eletroforese e a eletrocoagulação vêm sendo estudadas em processos de tratamento de efluentes hospitalares, que frequentemente contêm íons metálicos tóxicos. Em um desses processos, emprega-se a eletrólise de uma solução aquosa de nitrato de prata visando precipitar a prata metálica em um eletrodo, de modo a reduzir sua concentração a níveis seguros. Um laboratório preparou 500 mL de solução de \( AgNO_{3} \) 0,10 mol \( L^{-1} \), mas antes do tratamento, essa solução foi diluída a 1,0 L com água destilada. A eletrólise é conduzida com corrente de 1,0 A até que toda a prata seja reduzida no cátodo, assuma grau de ionização 1. Dados:

\( Ag^{+}(aq) + e^{-} \rightarrow Ag(s) / (MM_{Ag} = 108 \text{ g mol}^{-1} \text{ e } F = 96500 \text{ C mol}^{-1}) \)

Com base nessas informações, o tempo, em horas, necessário para a completa deposição da prata é de aproximadamente: