Questões de Cinética Química Professor: Eltonlins Questão 01. A

Questões de Cinética Química
Professor: Eltonlins
Questão 01.
A velocidade media de uma reação
deve ser entendida como a mudança da
concentração de um reagente ou
produto dividida pelo intervalo de
tempo no qual a mudança ocorre.
Matematicamente essa frase pode ser
escrita:
a) Vreação= - ∆[X] / ∆T
b) Vreação= ∆[X] . ∆T
c) Vreação=∆T. ∆[X]
d) Vreação= ∆T / ∆[X]
e) Vreação= ∆T / ∆[X]2
Questão 02.
que faz com que o recipiente que
contém as substâncias aumente o
volume rapidamente, criando um
anteparo macio para o motorista e/ou
para os passageiros.
(MAURICIO, Cesar. A cinética das
transformações. Disponível em: <
http://cesarmauriciosantos.blogspot.c
om.br/2008/11/cintica-dastransformaes.html> Acesso em : 15 de
janeiro 2014)
O airbag é inflado por qual tipo de gás?
a) amônia.
b) Hidrogênio.
c) Ferro.
d) Nitrogênio.
e) Metano.
Questão 03
Carbonato de cálcio de casca de ovo é
mais estável que composto industrial
6 NaN3(l) + Fe2O3(s) → 3 Na2O(s) + 2
Fe(s) + 9 N2(g)
Essa reação ocorre quando um airbag é
acionado. Existem duas peculiaridades
que a tornam indicada para esse fim. A
primeira é o tempo com que ela se
processa. O fato de ela ser
praticamente instantânea faz com que,
no momento da batida, um dispositivo
produza uma faísca necessária para a
sua ocorrência. A segunda é a grande
quantidade do gás nitrogênio formado,
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Um novo estudo demonstrou que as
propriedades
físico-químicas
do
carbonato de cálcio extraído da casca
do ovo apresentam maior estabilidade
e
resistência
térmica
quando
comparado ao carbonato de cálcio
produzido
industrialmente
amplamente utilizado como diluente
sólido em produtos farmacêuticos,
odontológicos, cosméticos e em
suplementos alimentares.
Mais
estável
que
composto
industrial,compostas por 94% de
carbonato de cálcio, as cascas de ovos
Página 1
de frango são excelente fonte dessa
substância e podem ser uma alternativa
ao produto de origem industrial. O
trabalho, feito na Universidade Federal
de Santa Catarina (UFSC), foi publicado
pela revista Ciência e Tecnologia de
Alimentos.
De acordo com Fábio Murakami, do
Laboratório de Controle de Qualidade
da UFSC e primeiro autor do estudo, o
principal objetivo foi investigar reações
físico-químicas e o comportamento
térmico do carbonato obtido da casca
de ovo em comparação ao industrial.
Análise térmica do carbonato de cálcio
industrial indicou sua decomposição a
temperaturas entre 601°C e 770°C, ao
passo que o composto extraído da
casca de ovo sofreu o mesmo processo
entre 636°C e 795ºC. "Os resultados
demonstraram que o carbonato de
cálcio de origem industrial se
decompõe a cerca de 30°C a menos do
que o obtido da casca de ovo, que se
mostrou mais resistente ao calor e, por
isso, mais estável em relação ao
composto
industrial",
disse
pesquisador.
(SANDER, Alex. Carbonato de cálcio de
casca de ovo é mais estável que
composto industrial. Disponível em: <
http://www.inovacaotecnologica.com.
br/noticias/noticia.php?artigo=carbon
ato-de-calcio-de-casca-de-ovo>
Acessado: 15 de janeiro 2014)
Considere a reação CaCO3 → CaO +
CO2. Foi aquecida uma certa massa de
carbonato de cálcio e o volume de gás
carbônico obtido foi sendo observado e
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medido em função do tempo. Foi
obtida a tabela abaixo:
Mols de
CO2
Tempo
(min)
0
0
20
10
35
20
45
30
50
40
52
50
Qual a velocidade média dessa reação
no intervalo de 0 a 10 min?
a) 8 mol/min
b) 10 mol/min
c) 4 mol/min
d) 12 mol/min
e) 2 mol/min
Questão 04
A enzima anidrase, atua como
catalisador no processo bioquímico. A
velocidade media do processo
bioquímico é 2 mol/ segundo, tal
processo acontece em 40 segundos.
Qual o valor da variação da quantidade
de matéria consumida?
a) 80 mol.
b) 20 mol.
c) 30 mol.
d) 70 mol.
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e) 50 mol.
e) A reação genérica é B → A.
Questão 05.
Questão 07.
Nas reações químicas, o inibidor é um
material que se caracteriza por:
c) diminui a rapidez de uma reação.
Com base na teoria das colisões
podemos entender os três principais
fatores que afetam a rapidez de uma
reação: concentração, temperatura e
superfície de contato. Podemos afirmar
que a água oxigenada é mais reativa
quando esta:
d) agir como catalisador.
a) no estado sólido, abaixo de -11 C.
e) diminui a energia de ativação.
b) no estado sólido, a -11 º C.
Questão 06.
c) no estado líquido, a 25 º C.
Considere o gráfico a baixo referente
ao diagrama energético de uma reação
genérica. Assinale a alternativa
verdadeira:
d) no estado vapor, a 141 º C.
a) auxiliar o catalisador.
b) aumenta a rapidez de uma reação.
a) O catalisador criou um novo caminho
para reação, diminuindo a energia de
ativação.
b) O catalisador utilizado na reação
genérica, não influenciou na velocidade
da reação.
c) A energia do produto é superior a do
reagente.
d) A reação não catalisada possui uma
menor energia de ativação, comparada
com a reação catalisada.
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e) no estado vapor, acima de 141 °C.
Questão 08.
A queima de gasolina nos motores dos
automóveis produz, em maior
quantidade, dióxido de carbono (CO2) e
água (H2O). Como a queima não é total,
ou seja, a gasolina não reage
inteiramente com o oxigênio; há ainda
a produção de monóxido de carbono
(CO); óxidos de nitrogênio (NOx) e
dióxido de enxofre (SO2), provenientes
da queima das impurezas presentes na
gasolina, vapores de hidrocarbonetos
(CxHy) que não foram queimados,
compostos de chumbo, quando a
gasolina possui aditivos à base desse
metal (como chumbo-tetraetila) entre
outros. Estes compostos são eliminados
pelo escapamento do automóvel,
poluindo, assim, a atmosfera. Com
exceção do CO2 e a H2O, todos os
demais são altamente nocivos à saúde
humana.
Página 3
(PORTO,
Graça.
Catalisadores
automotives:
Como
funcionam.
Disponível
em:
<http://www.agracadaquimica.com.br
/index.php?&ds=1&acao=quimica/ms
2&i=9&id=218> Acessado em: 05
janeiro 2014)
Para reduzir o efeito do CO emitido
através dos escapamentos dos
automóveis, usam-se catalisadores
adequados, que transformam o CO em
CO2, reduzindo o efeito da poluição, de
acordo com a equação:
CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g)
Esses catalisadores atuam no sentido
de:
a) aumentar a energia de ativação da
reação.
b) Reduzir a rapidez da reação.
c) Inibir a reação do CO com o oxigênio
do ar.
d) Reduzir a energia de ativação da
reação.
e) aumentar a concentração de CO no
ar.
Questão 09.
A velocidade média da reação
CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g)
vale 2 mols/min. A velocidade média
em função do oxigênio vale:
a) 6 mols/min
b) 3 mols/min
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c) 2 mols/min
d) 1 mol/min
e) 5 mols/min
Questão 10.
Assinale a alternativa correta, que
representa a lei da velocidade da
reação de combustão do monóxido de
carbono de acordo com a reação:
CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g)
a) v = k .[O2]
b) v = k . [CO]2 . [O2]
c) v = k . [CO] . [O2]
d) v = k . [CO] . [O2]3
e) v = k . [CO] . [O2]1/2
Questão 11.
O Monóxido de Carbono é um gás
derivado da queima incompleta de
combustíveis fósseis (carvão vegetal e
mineral, gasolina, querosene e óleo
diesel). As queimadas, que ocorrem em
florestas do mundo todo, também
lançam na atmosfera milhões de
toneladas de monóxido de carbono.
Este gás é inflamável, incolor e inodoro
(não possui cheiro). Sua fórmula
química é CO. O monóxido de carbono
é altamente tóxico. Inalado em
pequenas quantidades pode causar
dores de cabeça, lentidão de raciocínio,
problemas de visão, redução da
capacidade de aprendizagem e perda
de habilidade manual. Em quantidades
maiores pode levar o indivíduo a morte
por asfixia
Página 4
(JOHN, Nash. Monóxido de carbono.
Disponível em:<
http://www.suapesquisa.com/o_que_
e/monoxido_de_carbono.htm>
Acessado: 15 de janeiro 2014)
A reação de combustão do monóxido
de carbono, muito importante para
capturar o CO que é altamente nocivo à
saúde humana. A ordem da reação de
combustão em relação à CO:
CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g)
É importante determinar os
coeficientes corretamente, pois eles
indicarão a ordem da reação.
aA+bB+cC→dD+eE+fF
Suponha que essa reação tenha sido
feita várias vezes, medindo-se a
variação da concentração em
quantidade de matéria de cada
reagente em particular, obtendo-se os
seguintes resultados.
Experime
nto
1°
a) primeira ordem.
b) segunda ordem.
2°
c) terceira ordem.
3°
d) quarta ordem.
e) quinta ordem.
4°
Questão 12
No texto “Lei da Velocidade
para uma Reação” determinou-se que a
lei da velocidade de uma reação é dada
pela expressão matemática a seguir,
que relaciona as concentrações dos
reagentes com a velocidade da reação:
v = k [A]α. [B]β
[A]
[B]
[C]
2
mol
/L
4
mol
/L
4
mol
/L
4
mol
/L
3
mol
/L
3
mol
/L
6
mol
/L
6
mol
/L
1
mol
/L
1
mol
/L
1
mol
/L
2
mol
/L
Velocid
ade
V1= 0,5
V2= 2,0
V3= 2,0
V4= 16
Qual a ordem global dessa reação?
a) 5
b) 3
Os expoentes nessa equação nem
sempre são iguais aos coeficientes da
equação química balanceada. A única
maneira de se determinar com certeza
o expoente na equação da velocidade é
fazendo vários experimentos.
Professor: Eltonlins
Página 5
c) 6
d) 4
e) 7
b) Se na reação de produção do gás
acetileno, utiliza-se um catalisador, o
valor da energia de ativação seria
maior.
c) Dois mols de gás acetileno absorvem
226 kj.
Questão 13.
O Acetileno é um gás inodoro e incolor
quando puro. É altamente inflamável,
armazenados em cilindro de aço com
massa porosa, sob pressão, dissolvido
sem acetona; ligeiramente mais leve
que o ar. Na sua produção é feito um
controle de fosfina para se ter
cheiro/alerta semelhante ao alho, que
seja percebido quando houver algum
tipo de vazamento. O C2H2 é um gás
altamente instável, não tóxico, mas é
anestésico, e pode causar asfixia
quando confinado em áreas sem
ventilação.
(Acetileno. Disponível em :
<http://www.unidox.com.br/site/inde
x.php?option=com_content&view=arti
cle&id=3&Itemid=9> Acessado em: 15
de janeiro de 2014)
Com base no gráfico acima é correto
afirma:
a) A entalpia dos reagentes vale 226 kj.
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d) Dois mols de gás acetileno absorvem
452 kj.
e) A energia do complexo ativado vale
334 kj.
Questão 14.
Explosão de gás metano mata ao
menos 20 mineradores em jazida na
China
Pelo menos 20 mineradores morreram
neste sábado pela explosão de gás
metano em uma mina de carvão na
província chinesa de Henan,
informaram as equipes de resgate.
Segundo a empresa mineradora, 30
funcionários trabalhavam na mina no
momento da explosão. Por isso,
equipes de emergência trabalham na
busca dos outros dez trabalhadores,
que podem ter ficado soterrados sob os
escombros, informou a agência
"Xinhua".
O acidente ocorreu na localidade de
Yuzhou (Henan) em um poço de
propriedade da companhia Pingyu Coal
& Electric Co.Ltd, empresa conjunta
criada pelo grupo químico Zhong Ping
Energy Chemical Group e pelo elétrico
China Power Investment Corp.
As autoridades anunciaram uma
investigação das causas do acidente. As
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minas chinesas são consideradas as
mais perigosas do mundo. No ano
2009, mais de 2.600 pessoas morreram
nas minas de carvão do país. Cerca de 3
mil trabalhadores morrem todo ano nas
minas chinesas, especialmente nas de
carvão, principal fonte de energia para
o país asiático, que segue sem
encontrar uma alternativa viável a esta
matéria-prima barata, mas altamente
poluente e de perigosa extração.
A exploração exagerada das minas é
uma das causas do alto índice de
acidentes no setor, já que cada vez se
perfura em profundidades maiores, o
que aumenta o risco de acidentes.
Outro fator importante é a falta de
medidas de segurança das minas, já
que muitos deles trabalham de forma
ilegal e sem as garantias necessárias
para os trabalhadores, para manter os
custos baixos.
(Folha de São Paulo. Explosão de gás
metano mata ao menos 20
mineradores em jazida na China.
16/10/2010 - 05h10. Disponível em:
<http://www1.folha.uol.com.br/mund
o/815519-explosao-de-gas-metanomata-ao-menos-20-mineradores-emjazida-na-china.shtml> Acessado em:
15 de janeiro 2014)
A velocidade de consumo do gás
metano numa reação de combustão
completa vale,
-1
-1
20 (mol.L ).min . Qual a velocidade de
formação da água, para essa reação?
-1
a) 20 (mol.L ).min
-1
b) 2 (mol.L-1).min-1
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c) 50 (mol.L-1).min-1
d) 40 (mol.L-1).min-1
e) 10 (mol.L-1).min-1
Questão 15.
Quando o permanganato é usado como
titulante em soluções fortemente
ácidas ele próprio pode servir como
indicador. O íon permanganato é
fortemente colorido, púrpuro,
enquanto seu produto de redução, o
íon Mn2+ é quase incolor (rosa claro)
em titulações diluídas.
Consequentemente, um pequeno
excesso do titulante permanganato de
potássio, que ocorre imediatamente
após o ponto de equivalência, produz
uma cor rosa na solução titulada que
sinaliza o final da titulação.
O ácido oxálico, H2C2O4, reage com o
íon permanganato (MnO4–) formando
CO2 e H2O conforme a equação abaixo.
MnO4– (aq) + H2C2O4(aq) + H+(aq)
Mn2+(aq) + CO2(g) + H2O
Com base no estudo da cinética
química é correto afirma:
a) A ordem da reação em relação ao íon
permanganato é 3.
b) A reação de oxi-redução do ácido
oxálico, H2C2O4, com o íon
permanganato (MnO4–), teria uma
velocidade menor utilizando um
catalisador.
c) A ordem global, da reação é vale 4.
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d) Para acontecer a formação do CO2 e
água, o choque entre os reagentes tem
que ser mal orientado e com a mínima
O gráfico a seguir apresenta dados
experimentais que possibilitam a
obtenção da expressão da velocidade
da seguinte reação:
energia possível.
e) A lei cinética da reação é v = k
[MnO4–]2 . [H2C2O4]5 . [H+]6
Questão 16.
O ácido clorídrico na forma gasosa
apresenta coloração amarelada, odor
penetrante e irritante. É um ácido
forte, corrosivo em seu estado puro a
temperatura ambiente. Quando em
contato com a água se dissolve
completamente formando ácido
clorídrico aquoso, sua forma mais
conhecida. O composto é empregado
na fabricação de PVC, agrotóxicos, seda
artificial, medicamentos e como
reagente químico para laboratórios e
diversos processos industriais. Pode ser
utilizado como agente de limpeza
doméstica, em solução diluída que
recebe o nome de ácido muriático.
O gráfico apresenta dados
experimentais que possibilitam a
obtenção da expressão da velocidade
da seguinte reação:
2 ICl (g) + H2(g) → 2 HCl(g) + l2(g)
Com base no gráfico, a expressão de
velocidade da reação é:
a) V = K. [ICl]. [H2]
b) V = K. [ICl]3. [H2]
c) V = K. [ICl]. [H2]2
d) V = K. [ICl]. [H2]3
e) V = K. [ICl]2. [H2]
(Ácido Clorídrico. Disponível em:
<http://www.cetesb.sp.gov.br/userfil
es/file/laboratorios/fit/acido_cloridric
o.pdf> Acessado em: 15 de janeiro
2014)
A expressão da velocidade de uma
reação deve ser determinada
experimentalmente, não podendo, em
geral, ser predita diretamente a partir
dos coeficientes estequiométricos da
reação.
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Questão 17.
No diagrama a seguir estão
representados os caminhos de uma
reação na presença e na ausência de
um catalisador:
Página 8
Com base nesse diagrama, é correto
afirmar que:
a) A curva preta refere-se à uma reação
não catalisada.
b) Se a reação se processar pelo
caminho vermelho, ela será mais
rápida, pois possui uma energia de
ativação menor.
c) A adição da enzima transforma a
reação exotérmica em endotérmica.
d) Adição da enzima diminui a entalpia
da reação.
e) A adição da enzima na reação da
queima da glicose faz com a velocidade
da reação seja mais rápida.
Questão 18.
Por que a água oxigenada faz espuma
quando colocada em um corte?
A água oxigenada, ou peróxido de
hidrogênio (H2O2), é um produto que
você pode comprar em farmácias. Mas
o que você compra, na verdade, é uma
solução de 3%, o que significa que o
vasilhame contém 97% de água e 3% de
peróxido de hidrogênio. Embora a
maioria das pessoas a use como um
antisséptico, a verdade é que ela não é
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um antisséptico tão bom assim. A razão
de a água oxigenada formar aquela
espuma é pelo fato de o sangue e as
células conterem uma enzima chamada
catalase. Como um corte ou um
arranhão contem sangue e células
danificadas, existe grande quantidade
de catalase ao redor dessa
região.Quando a catalase entra em
contato com o peróxido de hidrogênio,
acaba transformando esse peróxido de
hidrogênio (H2O2) em água (H2O) e gás
oxigênio (O2). A catalase faz isso de
maneira extremamente eficiente, com
até 200 mil reações por segundo. E as
bolhas que você vê na espuma são
bolhas de oxigênio puro, sendo criadas
por ela. Tente colocar um pouco de
peróxido de hidrogênio em uma batata
cortada, e irá acontecer a mesma coisa
e pela mesma razão: a catalase nas
células danificadas da batata irá reagir
com o peróxido de hidrogênio.A água
oxigenada não forma espuma na
garrafa ou na sua pele porque não há
catalase para ajudar a reação a ocorrer,
e ela é estável à temperatura ambiente.
(Por que a água oxigenada faz espuma
quando colocada em um corte?
Disponível em:
<http://ciencia.hsw.uol.com.br/questa
o115.htm> Acessado em:15 de janeiro
2014)
As velocidades iniciais da
decomposição do peróxido de
hidrogênio em um ferimento, foram
medidas para as concentrações iniciais
de 0,10mol/l e 0,20mol/l e
apresentaram os valores de 0,02mol/l.s
e 0,08 mol/l.s, respectivamente. A
Página 9
ordem da reação em relação ao
peróxido de hidrogênio é:
t> Acessado em: 15 de janeiro de
2014)
a) 1/2.
A reação de Raschig produz a hidrazina,
N2H4, agente redutor industrial
importante, a partir de NH3 e OCl- e
solução aquosa básica. Um mecanismo
proposto é:
b) 1.
c) 2.
d) 3/2.
e) 3.
Questão 19.
A ação da hidrazina no interior das
caldeiras é de agente redutor, que atua
na desaeração química das águas em
alta temperatura, reduz a corrosão
galvânica e elimina a contaminação da
água por cobre metálico. Ela também é
explorada como matéria-prima para
muitos derivados, tais como agentes
espumantes para plásticos,
antioxidantes, pesticidas, fertilizantes e
fármacos. No entanto, seu uso tem sido
desencorajado, pois a hidrazina
apresenta alta toxicidade, podendo
apresentar características
carcinogênicas e mutagênicas. Deste
modo métodos analíticos sensíveis e
rápidos para sua detecção e
determinação em águas residuais
provenientes de vários tipos de
indústria e outros efluentes, tem sido
requeridos para atender aos órgãos
fiscalizadores.
(M. F. Brugnera; D. P. Santos; M. V. B.
Zanoni. Disponível em:
<http://www.scielo.br/scielo.php?pid
=S010046702006000400010&script=sci_arttex
Professor: Eltonlins
Etapa 1: Rápida NH3(aq) + OCl-(aq) →
NH2Cl(aq) + OH-(aq)
Etapa 2: Lenta NH2Cl(aq) + NH3Cl(aq) →
N2H5+(aq) + Cl-(aq)
Etapa 3: Rápida N2H5+(aq) + OH-(aq) →
N2H4(aq) + H2O(l)
De acordo com as reações
apresentadas, a lei da velocidade é
dada por:
a) V = K. [NH3]. [OCl-]
b) V = K. K. [NH3]. [OCl-]2
c) V = K. [NH2Cl]. [NH3Cl]
d) V = K. [NH2Cl]2. [NH3Cl]
e) V = K. [N2H5+]. [OH-]
Questão 20.
Os dados experimentais para a
velocidade de reação, v, indicados no
quadro a seguir, foram obtidos a partir
dos resultados em diferentes
concentrações de reagentes iniciais
para a combustão do monóxido de
carbono, em temperatura constante.
Experime
nto
1°
[CO
]
1
mol
/L
[O2] Velocidade(mo
l/L).s-1
2
4
mol
/L
Página 10
2°
3°
2
mol
/L
1
mol
/L
2
mol
/L
1
mol
/L
8
1
(Óxido nitroso. Disponível
em:<https://www.institutocamoes.pt/lextec/por/domain_1/text/
19986.html> Acessado em: 15 de
janeiro 2014)
A equação de velocidade para essa
reação pode ser escrita como v = k
[CO]a[O2]b, onde a e b
são,respectivamente, as ordens de
reação em relação aos componentes
CO e O2.
A velocidade da reação entre CO e NO2
foi estudada a 540K, começando com
varias concentrações de CO e NO2, e
foram coletados os dados da tabela.
Qual o valor da constante de
velocidade para esse experimento?
De acordo com os dados experimentais,
é correto afirmar que respectivamente
os valores de a e b são:
Lei da velocidade V = k . [CO] . [NO]
Experiment
o
a) 1 e 2
b) 2 e 1
c) 3 e 2
1°
2°
d) 0 e 1
e) 1 e 1
3°
Questão 21.
O óxido nitroso (N2O) é um dos
biogases responsáveis pelo efeito de
estufa, sendo o seu tempo de vida na
atmosfera de cerca de 150 anos. Atua,
também, como intermediário na
destruição da camada de ozônio
através da sua degradação fotoquímica
na estratosfera. Sabe-se que cerca de
50-60% do fluxo de N2O de origem
marinha é proveniente dos estuários e
zonas costeiras. Torna-se, por isso,
muito importante a identificação dos
fatores que controlam a sua produção e
emissão nestes ecossistemas.
Professor: Eltonlins
4°
5°
[CO] [NO] Velocidad
mol/ mol/l e inicial (
l
mol/l.h)
5,10 0,35 3,4 x 10-8
x 10- 0 x
4
10-4
5,10 0,70 6,8 x 10-8
x 10- 0 x
4
10-4
5,10 0,17 1,7 x 10-8
x 10- 5 x
4
10-4
5,10 0,35 6,8 x 10-8
x 10- 0 x
3
10-4
1,53 0,35 10,2 x 10-8
x 10- 0 x
3
10-4
a) 6,9 L /mol.h
b) 8,4 L /mol.h
c) 1,9 L /mol.h
d) 4,1 L /mol.h
e) 4,7 L /mol.h
Página 11
Professor: Eltonlins
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