Química Solucionada (83).9999.0111 / 8750.0050 / 9400.5166

Química Solucionada
(83).9999.0111 / 8750.0050 / 9400.5166 / 8126.0630
Título: Cinética Química
Data:
/
/ 2015
QS.2
1.
QUESTÕES DO ENEM
(ENEM – 10.2) Alguns fatores podem alterar a rapidez das
reações químicas. A seguir destacam-se três exemplos no
contexto da preparação e da conservação de alimentos:
1. A maioria dos produtos alimentícios se conserva por
muito mais tempo quando submetidos à refrigeração.
Esse procedimento diminui a rapidez das reações que
contribuem para a degradação de certos alimentos.
2. Um procedimento muito comum utilizado em práticas
de culinária é o corte dos alimentos para acelerar o seu
cozimento, caso não se tenha uma panela de pressão.
3. Na preparação de iogurtes, adicionam-se ao leite
bactérias produtoras de enzimas que aceleram as
reações envolvendo açúcares e proteínas lácteas.
Com base no texto, quais são os fatores que influenciam a
rapidez das transformações químicas relacionadas aos
exemplos 1, 2 e 3, respectivamente?
a) Temperatura, superfície de contato e concentração.
b) Concentração, superfície de contato e catalisadores.
c) Temperatura, superfície de contato e catalisadores.
d) Superfície de contato, temperatura e concentração.
e) Temperatura, concentração e catalisadores.
2.
(ENEM – 13.2) Há processos industriais que envolvem
reações químicas na obtenção de diversos produtos ou bens
consumidos pelo homem. Determinadas etapas de obtenção
desses produtos empregam catalisadores químicos
tradicionais, que têm sido, na medida do possível,
substituídos por enzimas.
Em processos industriais, uma das vantagens de se
substituírem os catalisadores químicos tradicionais por
enzimas decorre do fato de estas serem
a) consumidas durante o processo.
b) compostos orgânicos e biodegradáveis.
c) inespecíficas para os substratos.
d) estáveis em variações de temperatura.
e) substratos nas reações químicas.
3.
(ENEM – 13.2) A hematita (Fe2O3), além de ser utilizada
para obtenção do aço, também é utilizada como um
catalisador de processos químicos, como na síntese da
amônia, importante matéria-prima da indústria agroquímica.
O uso da hematita viabiliza economicamente a produção da
amônia, porque
a) diminui a rapidez da reação.
b) diminui a energia de ativação da reação.
c) aumenta a variação da entalpia da reação.
d) aumenta a quantidade de produtos formados.
e) aumenta o tempo do processamento da reação.
e)
A diminuição da pressão, num sistema em reação,
aumenta a energia do complexo ativado e
consequentemente aumenta a velocidade da reação.
2.
(FCM – 07.1) Ao se fazer uma experiência ficou
demonstrada que a reação de formação de água está
ocorrendo com um consumo de 16 mols de hidrogênio por
minuto. Consequentemente a velocidade de consumo de
oxigênio é de:
a) 4 mol/min
b) 12 mol/min
c) 2 mol/min
d) 16 mol/min
e) 8 mol/min
3.
(FCM – 12.1) No estudo da cinética das reações, quer sejam
reações nos sistemas vivos, na atmosfera, nos oceanos ou
na indústria química, são vários os fatores que podem ser
alterados para se provocar variações na velocidade das
reações como a temperatura, a concentração e estado físico
dos reagentes, o emprego de catalisadores. Considerando
estes fatores, é possível dizer que:
I.
Nos sistemas vivos os catalisadores são chamados de
enzimas, moléculas grandes como as proteínas, que
aumentam a velocidade de algumas reações
bioquímicas.
II. Um medicamento na forma de um comprimido se
dissolverá no estômago e entrará na corrente
sanguínea mais lentamente do que o mesmo
medicamento na forma de pó fino.
III. As reações que ocorrem no nosso corpo são
aceleradas quando se está com febre; de modo
semelhante guardamos leite na geladeira para tornar
mais lento o seu azedamento.
IV. Quando a concentração de um reagente é aumentada
aumenta o número de choques entre eles e, portanto
aumenta a velocidade da reação.
Estão corretas as afirmações:
a) somente I e II.
b) somente II, III e IV.
c) somente III e IV.
d) Todas.
e) somente I, II e IV.
4.
(FIP – 15.1) O gráfico a seguir é relativo à reação A2 + B2 
2 AB e suas energias:
QUESTÕES DAS PARTICULARES
1.
(FCM – 09.2) Um dos capítulos interessantes da química
relaciona-se à cinética, que estuda a velocidade das
reações e os fatores que a influenciam como temperatura,
pressão e natureza dos reagentes. Em vários processos
industriais é de grande importância o controle da velocidade
das reações químicas envolvidas. Em relação à cinética das
reações químicas, podemos afirmar que:
a) Um catalisador tem como função aumentar a energia
da ativação e, consequentemente, aumentar a
velocidade da reação.
b) Aumentando a concentração dos reagentes há uma
tendência maior na diminuição da velocidade de
reação.
c) O aumento da temperatura leva e um aumento da
velocidade das reações químicas.
d) Uma diminuição do tamanho da partícula aumenta a
superfície de contato dos reagentes, diminuindo assim
a velocidade da reação.
[email protected]
Ao se analisar o gráfico pode-se concluir que
a) trata-se de uma reação endotérmica, pois a energia dos
reagentes (E2) é maior que a dos produtos (E1).
b) o valor da energia de ativação (Ea), dessa reação, é
dada por a+b kcal.mol-1.
c) o valor do calor da reação para a reação A 2 + B2  2AB
é – a kcal.mol-1.
d) o valor da energia de ativação para essa reação é E 3.
e) o valor do calor da reação é dado por E2 kcal.mol-1.
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“Somos o que fazemos. Nos dias em que fazemos, realmente existimos: nos outros apenas duramos.” (Padre Antônio Vieira)
EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES
01 - (FUVEST SP)
Antes do início dos Jogos Olímpicos de 2012, que
aconteceram em Londres, a chama olímpica percorreu todo
o Reino Unido, pelas mãos de cerca de 8000 pessoas, que
se revezaram nessa tarefa. Cada pessoa correu durante
um determinado tempo e transferiu a chama de sua tocha
para a do próximo participante. Suponha que
(i)
cada pessoa tenha recebido uma tocha contendo
cerca de 1,02 g de uma mistura de butano e propano,
em igual proporção, em mols;
(ii) a vazão de gás de cada tocha fosse de 48 mL/minuto.
Calcule:
a)
a quantidade de matéria, em mols, da mistura butano
+ propano contida em cada tocha;
b)
o tempo durante o qual a chama de cada tocha podia
ficar acesa.
Um determinado participante P do revezamento
correu a uma velocidade média de 2,5 m/s. Sua tocha
se apagou no exato instante em que a chama foi
transferida para a tocha do participante que o
sucedeu.
c)
Calcule a distância, em metros, percorrida pelo
participante P enquanto a chama de sua tocha
permaneceu acesa.
Dados:
Massa molar (g/mol): butano ...... 58
propano ...... 44
Volume molar nas condições ambientes: 24 L/mol
02 - (UEPA)
Considere a queima do isooctano, segundo a reação
abaixo:
2 C8H18(l) + 25 O2(g)  16 CO2(g) + 18 H2O(g)
Se a concentração de C8H18 está diminuindo a velocidade
de 0,22 mol.l–1s–1, as velocidades de formação da
concentração de CO2 e H2O, respectivamente são:
a)
1,22 e 1,38 mol.L–1s–1
b)
1,76 e 1,98 mol.L–1s–1
c)
1,96 e 2,12 mol.L–1s–1
d)
2,08 e 2,18 mol.L–1s–1
e)
2,17 e 2,22 mol.L–1s–1
03 - (UEPA)
Um dos grandes problemas ambientais na atualidade
relaciona-se com o desaparecimento da camada de ozônio
na atmosfera. É importante notar que, quando desaparece
o gás ozônio, aparece imediatamente o gás oxigênio de
acordo com a equação abaixo:
hv
2O3 (g) 
3O 2 (g)
Considerando a velocidade de aparecimento de O2 igual a
12 mol/L.s, a velocidade de desaparecimento do ozônio na
atmosfera em mol/L.s é:
a)
12
b)
8
c)
6
d)
4
e)
2
04 - (UNESP SP)
Em um laboratório de química, dois estudantes realizam um
experimento com o objetivo de determinar a velocidade da
reação apresentada a seguir.
MgCO3(s) + 2HCl(aq)  MgCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g)
Sabendo que a reação ocorre em um sistema aberto, o
parâmetro do meio reacional que deverá ser considerado
para a determinação da velocidade dessa reação é
a)
a diminuição da concentração de íons Mg2+.
b)
o teor de umidade no interior do sistema.
c)
a diminuição da massa total do sistema.
d)
a variação da concentração de íons Cl–.
e)
a elevação da pressão do sistema.
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05 - (ITA SP)
A reação entre os íons brometo e bromato, em meio
aquoso e ácido, pode ser representada pela seguinte
equação química balanceada:
5Br– (aq) + BrO3–(aq) + 6 H+(aq)  3 Br2(aq) + 3H2O(l)
Sabendo que a velocidade de desaparecimento do íon
bromato é igual a 5,6310–6 molL–1s–1, assinale a
alternativa que apresenta o valor CORRETO para a
velocidade de aparecimento do bromo, Br 2, expressa em
molL–1s–1.
a)
1,6910–5
b)
5,6310–6
c)
1,9010–6
d)
1,1310–6
e)
1,8010–16
06 - (UEG GO)
O Cerrado é o segundo maior bioma brasileiro, localizado
em uma grande área do Brasil Central. Além da
biodiversidade, os recursos hídricos da região ressaltam-se
em quantidade e qualidade: nas suas chapadas estão as
nascentes dos principais rios das bacias Amazônica, do
Prata e do São Francisco. Estudos realizados pelos
pesquisadores do Programa Cerrado da CI-Brasil indicam
que o bioma corre o risco de desaparecer até 2030. Dos
204 milhões de hectares originais, 57% já foram
completamente destruídos. O desmatamento do Cerrado é
alarmante, chegando a 1,5% ou três milhões de
hectares/ano.
Considerando-se que o desmatamento do Cerrado continue
na mesma velocidade de hoje, nos próximos 10 anos, a
quantidade de Cerrado original que restará, em porcentual,
será aproximadamente igual a
a)
57%
b)
42%
c)
28%
d)
15%
07 - (UFC CE)
Metano (CH4) é o gás produzido a partir da biomassa, e a
sua queima na indústria, para obtenção de energia térmica,
corresponde à seguinte reação: CH4(g) + 2 O2(g) 

CO2(g) + 2 H2O(l)
Se a velocidade de consumo do metano é 0,01 mol min –1,
assinale a alternativa que corretamente expressa o número
de moles de CO2 produzido durante uma hora de reação.
a) 0,3
b) 0,4
c) 0,5
d) 0,6
e) 0,7
08 - (UDESC SC)
Um bico de Bunsen está consumindo 2,24 litros/minuto de
butano, C4H10 (medido nas CNTP). A combustão é
completa, de modo a produzir dióxido de carbono e água.
Pode-se afirmar que a velocidade de formação do dióxido de
carbono é de:
a) 0,50 moles/min
b) 0,20 moles/min
c) 0,30 moles/min
d) 0,40 moles/min
e) 0,10 moles/min
09 - (Unioeste PR)
Geralmente, ao se reunir a família ou um grupo de pessoas
faz-se um churrasco. Este tipo de confraternização muito
comum no Rio Grande do Sul se espalhou por todo o Brasil.
Para se assar a carne é necessário colocar fogo na
churrasqueira e para não demorar muito para pegar o fogo,
geralmente se utiliza gravetos ou pedaços de madeira
pequenos ao invés de pedaços grandes. Este fenômeno
pode ser explicado quimicamente dentro do tema de
cinética. O fator que melhor explica porque a reação de
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combustão ocorre mais rápida com gravetos (pedaços
pequenos de madeira) é
a)
velocidade.
b)
temperatura.
c)
concentração.
d)
superfície de contato.
e)
estado físico da matéria.
10 - (UFPB)
O airbag é um dispositivo destinado a proteger motorista e
passageiros de veículos em caso de colisão. O sistema
consiste de um saco contendo as substâncias azida de
sódio, permanganato de potássio e óxido de silício. No caso
de colisão, sensores instalados no automóvel promovem a
formação de uma faísca elétrica que detona uma reação
química. Nessa reação, ocorre liberação de gás nitrogênio,
que infla o saco, amortecendo o impacto da colisão.
A respeito dos aspectos cinéticos das reações químicas
envolvidas no acionamento do airbag, pode-se afirmar:
I.
A reação é rápida, pois não há formação de complexo
ativado.
II.
A reação é lenta, pois o complexo ativado tem longo
tempo de vida.
III. A reação é rápida e suas colisões moleculares são
eficazes.
IV. A energia de ativação tem valor inferior ao fornecido
pela faísca elétrica.
Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s):
a)
I
b)
III
c)
IV
d)
I e III
e)
III e IV
11 - (UEMG)
Um professor, utilizando comprimidos de antiácido
efervescente à base de NaHCO3, realizou quatro
procedimentos, ilustrados a seguir:
Todo ser humano depende de muitas reações químicas que
ocorrem dentro de seu organismo. O conjunto dessas
reações químicas é chamado de metabolismo. A
temperatura é um fator que controla a velocidade dessas
reações. Quando a temperatura corporal, porém, se
aproxima de 41,7 ºC, pode causar morte porque acelera
todas as reações do corpo, destruindo substâncias vitais
como as enzimas, que atuam como catalisadores de
reações bioquímicas.
Com base no texto, analise as afirmativas abaixo.
I.
O aumento da temperatura provoca o aumento da
velocidade das partículas formadoras de um sistema
reacional,
consequentemente,
diminuindo
a
velocidade das reações.
II.
Os catalisadores, em qualquer reação química, são
consumidos, aumentando a energia de ativação do
processo.
III. Enzimas são catalisadores biológicos que diminuem a
velocidade das reações, diminuindo a energia de
ativação.
IV. Enzimas são catalisadores biológicos que aumentam
a velocidade das reações, diminuindo a energia de
ativação.
Está correto APENAS o que se afirma em
a)
III
b)
IV
c)
I e II
d)
I e III
e)
II e IV
14 - (UNESP SP)
O esquema apresentado descreve os diagramas
energéticos para uma mesma reação química, realizada na
ausência e na presença de um agente catalisador.
Procedimento I – Comprimido inteiro e água a 25 ºC
Procedimento II – Comprimido inteiro e água a 5 ºC
Procedimento III – Comprimido pulverizado e água a 25 ºC
Procedimento IV – Comprimido pulverizado e água a 5 ºC
A reação ocorreu mais rapidamente no procedimento
a)
I.
b)
II.
c)
III.
d)
IV.
12 - (PUC MG)
Os principais fatores que podem alterar a velocidade de
uma reação química são as concentrações dos reagentes e
produtos, a temperatura, a luz, a presença de catalisadores
e a superfície de contato. É CORRETO afirmar que a
presença de um catalisador acelera uma reação química
diminuindo:
a)
a entalpia da reação.
b)
a temperatura da reação.
c)
a entropia da reação.
d)
a energia de ativação da reação.
13 - (UNIFICADO RJ)
Cinética no corpo humano
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Com base no esquema, responda qual a curva que
representa a reação na presença de catalisador. Explique
sua resposta e faça uma previsão sobre a variação da
entalpia dessa reação na ausência e na presença do
catalisador.
15 - (UFPR)
Com o desenvolvimento da nanotecnologia, a busca de
novos materiais e a pesquisa dos materiais já conhecidos,
porém com partículas na escala nanométrica, se tornaram
alvos de interesse mundial. A diminuição na escala de
tamanho das partículas provoca alterações nas
propriedades dos materiais. Por exemplo, a redução em
uma ordem de grandeza no diâmetro das partículas (de 100
nm para 10 nm) de um catalisador metálico provocará
alterações no processo promovido. Considerando que o
catalisador metálico em questão promove a conversão de
um reagente A num produto B, avalie as seguintes
afirmativas:
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1.
Com a redução de tamanho das partículas do
catalisador, o processo de conversão poderá ocorrer
em uma temperatura inferior.
2.
Com a redução de tamanho das partículas do
catalisador, a constante cinética da conversão de A
em B será maior.
3.
Com a redução de tamanho das partículas do
catalisador, uma menor quantidade de massa de
catalisador será necessária para que a conversão de
A em B ocorra no mesmo intervalo de tempo.
4.
Com a redução de tamanho das partículas do
catalisador, o sistema alcançará o equilíbrio num
menor intervalo de tempo.
Assinale a alternativa correta.
a)
Somente a afirmativa 2 é verdadeira.
b)
Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.
c)
Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras.
d)
Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.
e)
As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.
16 - (UFG GO)
Uma reportagem em relação à definição do que é o leite de
fato foi veiculada na Folha de S. Paulo, edição do dia
16/09/2012 (página C7). Segundo essa reportagem: “leite é
um produto natural composto de água, gordura, vitaminas,
proteínas, enzimas e lactose...”. Dentre essas substâncias
mencionadas, a classe que é um catalisador biológico é a
a)
dos lipídios.
b)
dos minerais.
c)
das enzimas.
d)
das vitaminas.
e)
dos glicídios.
17 - (PUC RJ)
Para a reação entre duas substâncias moleculares em fase
gasosa, considerando a teoria das colisões, o aumento da
velocidade da reação causada pela presença de um
catalisador é devido:
a)
ao aumento instantâneo da temperatura que acelera a
agitação das moléculas.
b)
ao aumento da taxa de colisão entre os reagentes,
porém preservando a energia necessária para que a
colisão gere produtos.
c)
à diminuição da energia de ativação para que a
colisão entre as moléculas, no início da reação, gere
produtos.
d)
ao aumento da energia de ativação que é a diferença
entre a energia final dos reagentes e dos produtos.
e)
à diminuição da variação de entalpia da reação.
18 - (Mackenzie SP)
Um aluno, querendo verificar os conceitos de cinéticaquímica discutidos na escola, dirigiu-se a uma drogaria e
comprou alguns comprimidos efervescentes, os quais
continham, de acordo com o rótulo do produto, massas
iguais de bicarbonato de sódio. Ao chegar a sua casa
realizou a mistura desses comprimidos com água usando
diferentes métodos. Após a observação do fenômeno de
liberação gasosa, até que toda a massa de cada
comprimido tivesse sido dissolvida em água, o aluno
elaborou a seguinte tabela:
Método
1
2
Estadodo
Temperatura Tempo
Comprimido da água
de reação
Inteiro
10ºC
50 s
Triturado
60ºC
15 s
3
Inteiro
60ºC
25 s
4
Triturado
10ºC
30 s
De acordo com os resultados obtidos e mostrados na tabela
acima, o aluno fez as seguintes afirmações:
I.
Ao comparar somente os métodos 1 e 2 fica
impossível determinar qual dos dois fatores variados
(estado do comprimido e temperatura da água),
aumentou mais a velocidade da reação.
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II.
A mudança da condição da água, de fria para quente,
faz com que, qualquer que seja o estado do
comprimido, a velocidade da reação caia pela
metade.
III. A influência da temperatura da água é maior do que a
influência do estado do comprimido, no aumento da
velocidade da reação.
Das afirmações acima, é correto dizer que o aluno errou
a)
apenas na afirmação I.
b)
apenas na afirmação II.
c)
apenas na afirmação III.
d)
apenas nas afirmações II e III.
e)
em todas as afirmações.
TEXTO: 1 - Comum à questão: 19
As reações mais importantes no metabolismo do etanol no
organismo são a oxidação a acetaldeído e, daí, a acetato, a
base conjugada do ácido acético. Essas reações são
catalisadas, respectivamente, pelas enzimas ADH e AcDH.
19 - (ESCS DF)
As enzimas ADH e AcDH
a)
aumentam a energia de ativação das reações, em
comparação com as reações não catalisadas.
b)
modificam as entalpias das reações.
c)
participam das reações, mas são regeneradas ao
final.
d)
deslocam o equilíbrio químico das reações na direção
dos reagentes.
e)
tornam espontâneas as reações nas condições de
temperatura e pressão empregadas.
TEXTO: 2 - Comum à questão: 20
Para investigar a cinética de reações de oxirredução
envolvendo o íon iodeto, I–, e iodo, I2, um estudante utilizou
duas substâncias: o persulfato de potássio, K 2S2O8, capaz
de promover a oxidação do iodeto e o tiossulfato de
potássio, K2S2O3, capaz de promover a redução do iodo.
As equações químicas das reações envolvendo essas
espécies estão apresentadas abaixo.
Equação
Reação
I
K2S2O8 (aq) + 2 KI (aq)  2 K2SO4 (aq) + I2 (aq)
II
2 K2S2O3(aq) +I2 (aq)  K2S4O6 (aq) + 2 KI (aq)
20 - (UFMG)
Considerando-se as reações I e II, sabe-se que a I é lenta e
que a II é rápida. EXPLIQUE como se modificariam as
observações feitas durante o experimento, caso a reação I
fosse rápida e a reação II fosse lenta.
GABARITO:
1) Gab: a) ntotal = 0,02 mol; b)  = 10 min; c)
s = 1.500 m
2) Gab: B; 3) Gab: B; 4) Gab: C; 5) Gab: A; 6) Gab: C; 7) Gab: D
8) Gab: D; 9) Gab: D; 10) Gab: E; 11) Gab: C; 12) Gab: D; 13) Gab: B
14) Gab: A curva II representa a reação na presença de catalisador,
pois houve diminuição da energia de ativação. A variação de
entalpia é a mesma na presença e na ausência de um
catalisador.
15) Gab: C; 16) Gab: C; 17) Gab: C; 18) Gab: B; 19) Gab: C
20) Gab: No caso da reação I possuir menor velocidade em relação à
reação II, o iodo seria produzido lentamente na primeira reação
e consumido rapidamente na segunda reação. Assim, apenas
depois de um tempo, quando o tiossulfato de potássio fosse
totalmente consumido, a cor azul apareceria, em decorrência
da reação do iodo remanescente na solução com o amido. No
entanto, se a reação I fosse mais rápida que a reação II, a cor
azul apareceria logo no início das reações, pois o iodo reagiria
mais rapidamente com o amido que com o tiossulfato de
potássio.
[email protected] 4