NOME: PROF: Alex LISTA 4 Físico-Química 01 - (FUVEST SP/2010) Um estudante desejava estudar, experimentalmente, o efeito da temperatura sobre a velocidade de uma transformação química. Essa transformação pode ser representada por: catalisador A + B → P Após uma série de quatro experimentos, o estudante representou os dados obtidos em uma tabela: a) b) c) d) DATA: 10/ 05 / 2010 (Cinética Química) a reação de decomposição do peróxido não ocorre na ausência de um dos catalisadores. a catalase decompõe mais moléculas de H2O2 por unidade de tempo do que a platina. a variação de entalpia é maior para a reação em que não se utiliza nenhum catalisador. o estado final da reação é atingido de maneira mais lenta quando a enzima está presente. 04 - (UFG GO/2009) O gráfico a seguir representa a influência do trifosfato de adenosina (ATP) e da citidina trifosfato (CTP) sobre a enzima aspartato transcarbamilase. Que modificação deveria ser feita no procedimento para obter resultados experimentais mais adequados ao objetivo proposto? a) b) c) d) e) Manter as amostras à mesma temperatura em todos os experimentos. Manter iguais os tempos necessários para completar as transformações. Usar a mesma massa de catalisador em todos os experimentos. Aumentar a concentração dos reagentes A e B. Diminuir a concentração do reagente B. 02 - (MACK SP/2009) O trióxido de enxofre SO3, que é utilizado para a produção do ácido sulfúrico, pode ser obtido por meio das reações consecutivas abaixo. 2 NO(g) + O2(g) → 2 NO2(g) 2 NO2(g) + 2 SO2(g) → 2 SO3(g) + 2 NO(g) A respeito desse processo, considere as afirmações I, II, III e IV, abaixo. I) O óxido nítrico não foi consumido durante o processo de produção do SO3. II) As reações acima representam uma catálise heterogênea. III) Há a formação do dióxido de nitrogênio que é um composto intermediário no processo. IV) O NO2 é o catalisador do processo de obtenção do trióxido de enxofre. Estão corretas, somente, a) I, III e IV. b) II, III e IV. c) I e III. d) I e IV. e) II e III. 03 - (Unimontes MG/2009) O peróxido de hidrogênio (H2O2) decompõe-se segundo a equação: 2H2O2 → 2H2O + O2 A reação pode ser feita usando-se a superfície da platina para catálise ou a enzima catalase. Para esses dois catalisadores, são apresentados alguns dados na tabela abaixo. Energia de ativação Velocidade relativa Condições de reação (kJ/mol) (unidade arbitrária) Sem catalisador 75,2 1 Superfície de platina 48,9 2,77 × 10 4 Catalase 23,0 6,51 × 108 A partir desses resultados, é CORRETO afirmar que Considerando as informações do gráfico, conclui-se que a) ATP é um inibidor e CTP um ativador enzimático. b) ATP e CTP agem de modo sinérgico. c) ATP e CTP agem independentemente da concentração do substrato. d) ATP é um ativador e CTP um inibidor enzimático. e) ATP e CTP competem pelo substrato. 05 - (UFTM MG/2008) Considere dois cubos de presunto de mesma massa e com 4 cm de aresta cada. Um desses cubos foi cortado em 8 cubos de 2 cm de aresta; o outro foi deixado intacto. Caso os cubos sejam expostos ao ar à mesma temperatura, os menores se deteriorarão mais rapidamente, pois sua área total de contato com o ambiente é a) 2 vezes menor. b) 3 vezes menor. c) 2 vezes maior. d) 3 vezes maior. e) 4 vezes maior. 06 - (UERJ/2008) A equação química abaixo representa a hidrólise de alguns dissacarídeos presentes em importantes fontes alimentares: C12 H 22 O11 + H 2O → 2 C6 H12 O 6 A tabela a seguir relaciona os resultados da velocidade inicial de reação dessa hidrólise, em função da concentração e da temperatura, obtidos em quatro experimentos, sob as seguintes condições: - soluções de um desses dissacarídeos foram incubadas com quantidades iguais ora de suco gástrico, ora de suco intestinal rico em enterócitos; - o tempo de reação e outros possíveis fatores interferentes foram mantidos constantes. valor da temperatura nº do concentração da reação experimento de dissacarídeo (º C) 0 X X 20 I X 40 X 80 X 80 2X 80 II 3X 80 4X 80 X 0 X 20 III X 40 X 80 X 40 2X 40 IV 3X 40 4X 40 velocidade de reação (unidades arbitrárias) 0 9,5 25 1 10 20 30 41 0 0 1 10 25 45 50 52 Os experimentos que podem corresponder à hidrólise enzimática ocorrida quando o dissacarídeo foi incubado com suco intestinal são os de números: a) I e II b) I e IV c) II e III d) III e IV 07 - (UFU MG/2007) Uma reação química de grande importância é a fotossíntese, com a qual, a partir de CO2 e H2O, obtém-se a glicose: luz 6 CO 2(g) + 6H 2 O (g) → C 6 H12 O 6(s) + 6 O 2(g) Leia o enunciado acima e considere as afirmativas apresentadas a seguir. I. A pressão não influi nesta reação. II. Na ausência de luz a velocidade da reação é quase nula. III. Com o aumento de temperatura maior será a velocidade da reação. IV. A velocidade da reação será maior quando a concentração, em quantidade de matéria de CO2 aumentar. Qual alternativa abaixo apresenta resposta correta? a) Somente I e III. b) Todas estão corretas. c) Somente II, III e IV. d) Somente III. 08 - (UFPE/2007) A queima de combustíveis nos automóveis, geralmente, não é completa, e um dos produtos presentes nos gases de combustão é o monóxido de carbono, um gás extremamente tóxico. Para minimizar a emissão desses gases para a atmosfera, os automóveis possuem um conversor catalítico que acelera a reação: CO (g ) + 1 2 O 2(g ) → CO 2(g ) No entanto, a reação ocorre em várias etapas, algumas das quais se encontram a seguir: CO (g) + O 2(g) → CO 2(g) + O (g) (I) CO (g) + O (g) + M (s) → CO 2(g) + M (s) (II) Ambas as etapas possuem energia de ativação positiva, porém a energia de ativação da etapa I é muito maior que a da etapa II. Considere o processo descrito e assinale a alternativa correta. a) Um aumento de temperatura diminui a velocidade da etapa I e aumenta a velocidade da etapa II. b) Para concentrações iguais dos reagentes, a qualquer temperatura, a etapa II é mais rápida que a etapa I. c) Com base na reação global, podemos dizer que a mesma é de segunda ordem, já que somente dois reagentes são envolvidos na reação. d) M não pode ser considerado um catalisador, uma vez que ele participa na etapa II. e) Se dobrarmos a pressão parcial de monóxido de carbono, a velocidade da etapa II deverá dobrar; porém, a velocidade da etapa I deverá diminuir, já que sua energia de ativação é maior. 09 - (EFOA MG/2006) Um procedimento muito utilizado para descolorir os cabelos é molhá-los com solução aquosa de peróxido de hidrogênio (H2O2). O clareamento é devido a reações químicas que ocorrem entre componentes do cabelo e moléculas de oxigênio produzidas pela decomposição do peróxido de hidrogênio. A reação de decomposição pode ser acelerada por exposição ao sol ou com a adição de pequena quantidade de MnO2, conforme representado no esquema abaixo: Luz 2H 2 O 2( aq ) ou MnO → 2H 2 O ( l ) + O 2( g ) 2 Sobre a decomposição do peróxido de hidrogênio, é CORRETO afirmar que: a) esta reação tem maior energia de ativação na presença de MnO2 do que na sua ausência. b) o aumento da temperatura não influencia a velocidade desta reação. c) a luz é um catalisador da reação. d) se aumentarmos a concentração de H2O2 a velocidade de decomposição aumentará. e) a decomposição com MnO2 presente produz mais oxigênio do que com a presença da luz. 10 - (UFC CE/2010) A tabela abaixo apresenta os resultados obtidos para o estudo cinético de uma reação química elementar genérica na forma aA + bB + cC → D + E. Experimento [A] [B] [C] Velocidade 1 2 mol.L-1s-1 0,10 0,10 0,10 8,0.10− 4 0,20 0,10 0,10 1,6.10−3 3 4 0,10 0,20 0,10 0,10 0,10 0,20 1,6.10−3 3,2.10−3 A partir destes resultados, determine: a) a lei de velocidade da reação. b) o valor da velocidade da reação quando [A] = [B] = [C] = 0,20 mol L-1 11 - (UESPI/2010) Considere o seguinte mecanismo para a formação da hélice dupla de DNA, a partir das fitas A e B. 1a etapa: A + B → ← hélice instável (equilíbrio rápido, K1) 2a etapa: hélice instável → ← hélice dupla estável (etapa lenta, k2) Deduza a equação de velocidade para a formação da hélice dupla estável a partir das fitas A e B: A+B → ← hélice dupla estável Sugestão: Expresse a constante de velocidade da equação global, k, em termos das constantes K1 (constante de equilíbrio) e k2 (constante de velocidade) das etapas individuais. a) v = k [hélice instável] b) v = k [A][B] c) v = k [A]2 d) v = k [B]2 e) v = k / [A][B] 12 - (UECE/2009) Sobre a reação CO(g) + NO2(g) → CO2(g) + NO(g), que pode se processar através do mecanismo: 2NO2(g) → N2(g) + 2O2(g) (etapa lenta) 2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g) (etapa rápida) N2(g) + O2(g) → 2NO(g) (etapa rápida), assinale o correto. a) É uma reação de terceira ordem e tem molecularidade 3. 2 b) c) d) É uma reação bimolecular. É uma reação de primeira ordem e unimolecular. 2 A lei que rege sua velocidade é V = k[CO] . 13 - (UFCG PB/2009) A oxidação da amônia, conhecida como nitrificação, é um processo que produz energia através de duas reações: a nitrosação: a oxidação da amônia dando nitrito ( NO −2 ) através da seguinte equação química: 2 NH3 + 3 O2 → 2 NO −2 + 2 H+ + 2 H2O e a nitratação: oxidação do nitrito, formando nitrato (NO 3− ), segundo a equação química: 2 NO −2 + O2 → 2 NO 3− Considerando as informações dadas na tabela seguinte, é possível afirmar que: a) Quando a concentração da amônia duplica, a velocidade da reação triplica. b) As duas reações de oxidação são reações complexas. c) A ordem de reação em relação ao oxigênio é a mesma nas duas reações. d) Na reação de oxidação do nitrito, a ordem global da reação é 3. e) Na reação de oxidação da amônia, a ordem global da reação é 3. 16 - (FEPECS DF/2009) O metanol é um álcool combustível que pode ser obtido em laboratório através da reação entre cloro-metano e hidróxido de sódio aquoso. Para determinar a expressão da velocidade desta reação foram realizados quatro experimentos que estão sumarizados na tabela a seguir: De acordo com os dados, a expressão que descreve a lei da velocidade da reação é: a) v = k [cloro-metano]2 [OH ]2 ; b) v = k [cloro-metano] [OH ]; c) v = k [cloro-metano]1/2 [OH ]1/2; d) v = k [cloro-metano]2; e) v = k [OH ]2. 17 - (FUVEST SP/2008) Para a transformação representada por 2 NO(g ) + 2 H 2 (g ) → N 2 (g ) + 2 H 2 O(g ) , a velocidade da reação, em função da pressão de hidrogênio PH 2 , para duas diferentes pressões de óxido nítrico (PNO), à ( ) temperatura de 826 ºC, está indicada no seguinte gráfico: 14 - (UEM PR/2009) Assinale o que for correto. 01. Para a reação 2H 2 O 2(l) → 2H 2 O (l) + O 2(g) , a velocidade média em relação a H2O(l) equivale a ∆[H 2 O ( l) ]2 / ∆t . 02. Se a lei de velocidade de uma dada reação é v = k[A]2 [B]3 , pode-se afirmar que a ordem total da reação é 5. 04. Para a reação 2AZ 2(l) → 2AZ + Z 2(g) , cuja lei de velocidade é igual a v = k[AZ 2 ]2 , pode-se afirmar que a molecularidade é igual a 1. 08. Para a reação G (g) + E (s) → GE (s) , pode-se afirmar que a velocidade da reação independe da concentração de E(s). 16. A dissolução de um gás em um solvente inerte é um processo exotérmico. 15 - (UNESP SP/2009) O gás cloreto de carbonila, COCl2 (fosgênio), extremamente tóxico, é usado na síntese de muitos compostos orgânicos. Conhecendo os seguintes dados coletados a uma dada temperatura: Examinando o gráfico, pode-se concluir que as ordens da reação, em relação ao óxido nítrico e em relação ao hidrogênio, são, respectivamente, a) 1 e 1 b) 1 e 2 c) 2 e 1 d) 2 e 2 e) 3 e 1 18 - (UFC CE/2008) a) Preencha as lacunas abaixo com as palavras corretas. Um dado sistema gasoso ideal é constituído por moléculas em movimento constante, uniforme, ________________ e ________________. As distâncias intermoleculares são muito ________________ que as dimensões moleculares, minimizando a possibilidade de ________________. As moléculas se chocam entre si e/ou com as paredes do recipiente que as contém de modo elástico com uma dada força, originando a ________________ do sistema. b) O gráfico abaixo representa curvas de distribuição de número de moléculas em função da velocidade média para gases ideais. a expressão da lei de velocidade e o valor da constante k de velocidade para a reação que produz o cloreto de carbonila, CO(g) + Cl 2 (g) → COCl 2 (g) , são, respectivamente: a) v = k [CO(g)]1 + [Cl2(g)]2; k = 0,56 L2·mol–2·s–1 b) v = k [CO(g)]2[Cl2(g)]1; k = 31,3 L2·mol–2·s–1 c) v = k [Cl2(g)]2; k = 2,25 L2·mol–2·s–1 d) v = k [CO(g)]1[Cl2(g)]2; k = 18,8 L2·mol–2·s–1 e) v = k [CO(g)]1[Cl2(g)]1; k = 0,28 L2·mol–2·s–1 3 Considere os seguintes sistemas: – gás H2 a 100 K; – gás Cl2 a 100 K; – gás Cl2 a 1000 K. Faça a correta associação entre estes sistemas e as curvas X, Y e Z. Justifique sua resposta. 19 - (Unimontes MG/2008) Os dados abaixo são relativos a uma série de experimentos envolvendo a reação entre óxido nítrico e bromo, a 273ºC. 2NO(g) + Br2 (g) → 2NOBr(g) Em análise dos dados e da lei de velocidade da reação, é CORRETO afirmar que a constante de velocidade, K, equivale a: a) 1,2 x 105. b) 1,2 x 104. c) 1,0 x 105. d) 1,0 x 10–4. TEXTO: 1 - Comum à questão: 20 O carbonato de cálcio pode ser encontrado na natureza na forma de rocha sedimentar (calcário) ou como rocha metamórfica (mármore). Ambos encontram importantes aplicações industriais e comerciais. Por exemplo, o mármore é bastante utilizado na construção civil tanto para fins estruturais como ornamentais. Já o calcário é usado como matéria-prima em diversos processos químicos, dentre eles, a produção da cal. d) e) o experimento 4 ocorre mais lentamente que o 5, porque quanto maior for a temperatura, menor será a probabilidade de ocorrer colisões efetivas entre os íons dos reagentes. o experimento 3 ocorre mais lentamente que o 6, porque quanto maior for a concentração dos reagentes, maior será a velocidade de uma reação química. GABARITO: 1) Gab: C 2) Gab: C 3) Gab: B 4) Gab: D 5) Gab: C 6) Gab: B 7) Gab: C 8) Gab: B 9) Gab: D 10) Gab: a) v = 8[A][B][C]2 b) 1,28×10–2 mol L–1 s–1. 11) Gab: B 12) Gab: B 13) Gab: D 14) Gab: 02-08-16 15) Gab: D 16) Gab: B 17) Gab: C 18) Gab: a) Os termos corretos são, respectivamente: aleatório, linear, maiores, choques, pressão. b) X = Cl2 a 100 K; Y = Cl2 a 1000 K e Z = H2 a 100 K. X e Y → para uma mesma espécie de gás, quanto maior a temperatura, maior a velocidade média das moléculas. X e Z → a uma mesma temperatura, moléculas de H2 têm maior velocidade média em função de sua menor massa molar. 19) Gab: B 20) Gab: C 20 - (UNESP SP/2010) Considerando o papel do mármore na construção civil, é de suma importância conhecer a resistência desse material frente a desgastes provenientes de ataques de ácidos de uso doméstico. Em estudos de reatividade química foram realizados testes sobre a dissolução do mármore (carbonato de cálcio) utilizando ácidos acético e clorídrico. As concentrações e os volumes utilizados dos ácidos em todos os experimentos foram iguais a 6 M e 15 mL, respectivamente, assim como a massa de mármore foi sempre igual a 1 g, variando-se a temperatura de reação e o estado de agregação do mármore, conforme a tabela a seguir: Expe Ácido rimento 1 clorídrico 2 3 clorídrico clorídrico 4 5 acético acético 6 acético Ka 1,0 × 107 1,0 × 107 1,0 × 107 11,8 × 10−5 1,8 × 10−5 1,8 × 10−5 Estado de agrega temperatura ção do mármore pó 60o C pó peaço maciço 10o C 10o C pó pó 60o C 10o C pedaço maciço 10o C Com relação aos experimentos, pode-se afirmar que a) os experimentos 5 e 6 apresentam a mesma velocidade de dissolução do mármore porque a superfície de contato de um sólido não afeta a velocidade de uma reação química. b) o experimento 1 ocorre mais lentamente que o 2, porque quanto maior for a temperatura, menor será a velocidade de uma reação química. c) o experimento 1 ocorre mais rapidamente que o 4, porque a concentração de íons H+ em 1 é maior que no experimento 4. BONS ESTUDOS... [email protected] 4