REVISÃO – CINÉTICA QUÍMICA PROFESSOR JEFFERSON global representada balanceada pela equação química NO(g ) 2 SO 2 O 2 2 SO3 01 - (Uepg PR/2007/Janeiro) Considere a figura abaixo e assinale o que for correto. 01. A reação representada é endotérmica. 02. A adição de catalisador diminui a entalpia da reação. 04. B é o caminho da reação na presença de catalisador. 08. Z representa o da reação. 16. O catalisador altera a constante de equilíbrio da reação. 02 - (F. med. Jundiai SP/2007/1ªFase) No diagrama, as curvas I e II representam caminhos possíveis para a reação de decomposição do ácido fórmico, na presença e na ausência de um catalisador. Com base nesse diagrama, é correto afirmar que a) a curva I refere-se à reação catalisada e a curva II refere-se à reação não catalisada. b) a curva II corresponde ao caminho da reação mais lenta. c) as energias dos complexos ativados formados nos dois caminhos da reação são as mesmas. d) a curva I refere-se à reação exotérmica, pois a presença do catalisador diminuiu o valor de “H”. e) a curva II corresponde ao caminho da reação mais rápida, apesar da reação ocorrer em várias etapas. 03 - (Ufscar SP/2006/1ªFase) Um dos produtos envolvidos no fenômeno da precipitação ácida, gerado pela queima de combustíveis fósseis, envolve o SO2 gasoso.Ele reage com o O2 do ar, numa reação no estado gasoso catalisada por monóxido de nitrogênio, NO. No processo, é gerado SO3, segundo a reação No gráfico a seguir estão representadas as variações das concentrações dos componentes da reação em função do tempo de reação, quando a mesma é estudada em condições de laboratório, em recipiente fechado contendo inicialmente uma mistura de SO2, O2 e NO gasosos. As curvas que representam as concentrações de SO2, SO3, O2 e NO são, respectivamente: a) I, II, III, IV. b) II, I, III, IV. c) III, I, II, IV. d) III, II, I, IV. e) IV, III, II, I. 04 - (Ufjf MG/2006/1ªFase) Considere o diagrama de energia da reação de decomposição do H2O2 representado ao lado: Assinale a alternativa INCORRETA: a) A reação de decomposição do H2O2 é exotérmica. b) A curva “A” apresenta maior energia de ativação que a curva “B”. c) A presença de um catalisador afeta o H da reação. d) A curva “B” representa a reação com a presença de um catalisador. e) A letra “Z” representa o H da reação de decomposição do H2O2. 05 - (Ufla MG/2006/1ªFase) Considerando a equação X 2Y + Z, o gráfico que melhor representa a variação de concentração das espécies químicas X, Y e Z com o tempo é: a) c) b) d) e) 06 - (Unesp SP/2006/Biológicas) A oxidação da glicose no nosso organismo, levando a dióxido de carbono e água, é um processo bioquímico. O perfil energético dessa reação pode ser representado esquematicamente pelo gráfico: a) O que se pode afirmar sobre a entalpia desta reação? Qual o significado de .AB? b) Compare a oxidação da glicose em nosso organismo, até CO2 e H2O, com a sua combustão completa, feita num frasco de laboratório. Pode-se afirmar que este último processo envolve maior quantidade de energia? Justifique sua resposta. Assinale a seqüência correta. a) F, F, V b) F, F, F c) V, V, F d) V, F, V e) F, V, F 08 - (Ufu MG/2006/1ªFase) O papel de um catalisador em um equilíbrio químico é a) aumentar a energia da reação, gerando uma quantidade maior de produto em um menor tempo de reação. b) alterar o valor da constante de equilíbrio, favorecendo a reação química. c) inverter os produtos pelos reagentes, modificando a velocidade da reação química. d) diminuir o intervalo de tempo necessário para o estabelecimento do equilíbrio da reação química. 09 - (Ufmg MG/2006/2ªFase) Nitrato de chumbo (II), Pb(NO3)2, e iodeto de potássio, KI, são incolores e solúveis em água, mas, ao reagirem entre si, levam à formação de iodeto de chumbo (II), PbI2, amarelo e insolúvel em água, como um dos produtos da reação. 1. ESCREVA a equação completa e balanceada que representa essa reação entre soluções aquosas de nitrato de chumbo (II) e de iodeto de potássio. 2. Uma forma interessante de se fazer essa reação é acrescentar, simultaneamente, usando espátulas, pitadas dos dois reagentes sólidos a um recipiente cilíndrico raso por exemplo, uma placa de Petri , em que foi colocada água em quantidade apenas suficiente para cobrir o fundo do recipiente, formando uma película muito fina de líquido. Os reagentes são colocados separados e em lugares diametralmente opostos. Inicialmente, ocorre a dissolução dos dois sólidos incolores. Depois de algum tempo, nota-se a formação de uma fina linha amarela de precipitado, mais próxima do lugar original, onde foi colocado o nitrato de chumbo (II) sólido. 07 - (Ufmt MT/2006/1ªFase) O octano é um dos componentes da gasolina. Sobre a reação abaixo de combustão de vapores de octano, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas. 2 C8H18 (g) 25 O2 (g) 16 CO2 (g) 18 H2O(g) ( ) Essa reação ocorre em uma só etapa, pois produz poucos rearranjos de ligações químicas. ( ) Para que a reação ocorra em uma só etapa, é necessário que cada duas moléculas de octano colidam, simultaneamente, com 25 moléculas de oxigênio. ( ) A rapidez dessa reação deve-se ao fato de ocorrer em uma só etapa. As considerações da teoria cinético-molecular podem ser aplicadas a um líquido e às espécies nele dissolvidas. Assim sendo, INDIQUE se a energia cinética média dos íons chumbo (II) é menor, igual ou maior que a dos íons iodeto. Considere que a temperatura de todo o sistema água e sais é constante. Em termos da teoria cinético-molecular, JUSTIFIQUE sua resposta. 3. Em termos da teoria cinético-molecular, EXPLIQUE por que a linha do precipitado se forma mais próximo ao lugar onde, no início do experimento, foi colocado o nitrato de chumbo (II). 10 - (Unifap AP/2006/2ªFase) A velocidade de uma reação é dependente de vários fatores. Considere a reação do Ferro com ácidos, conforme representado pela equação de reação abaixo: Fe(s) 2H (aq) Fe2 (aq) H 2 (g) Baseado no exposto acima, faça o que se pede: a) Compare a velocidade da reação quando se utiliza 1,0 g de prego de ferro e quando se utiliza 1,0 g de palha de aço. Justifique sua resposta. b) Escreva a equação química balanceada que representa a reação do Fe(s) com o HCl(aq). A decomposição do peróxido de hidrogênio (H2O2) em solução aquosa (água oxigenada) é catalisada pela adição de uma gota de bromo (Br2) à solução. Br2 2H2O2(aq) 2 H2O(l) + O2(g) O mecanismo proposto para o processo ocorre em duas etapas: Br2(aq) + H2O2(aq) 2 Br– (aq) + 2H+(aq) + O2(g) 2Br–(aq) + 2H+(aq) + H2O2(aq) Br2(aq) + 2H2O(l) 43. O caminho da reação na presença e na ausência de catalisador é representado no gráfico a seguir: 11 - (Unesp SP/2006/Biológicas) Na química atmosférica, os óxidos de nitrogênio desempenham um papel importante, mantendo e poluindo a atmosfera, e são conhecidos coletivamente como NOx. O óxido de nitrogênio, NO, contribui, como os clorofluorcarbonos, na destruição da camada de ozônio, segundo as reações: NO O3 NO2 O2 (I) NO2 O NO O2 (II) O resultado final dessas reações é a destruição de uma molécula de ozônio, O3 O 2O2 . Considerando as reações (I) e (II), a) determine o número de oxidação do nitrogênio nos compostos presentes nas equações; b) indique, com justificativa, por que o NO é tão prejudicial na destruição da camada de ozônio. 12 - (Unesp SP/2006/Exatas) As velocidades das reações químicas podem ser aumentadas pelo aumento da temperatura; a altas temperaturas, mais moléculas possuem energia maior que a energia de ativação da reação. A velocidade de uma reação também pode ser acelerada pelo uso de um catalisador. a) O que são catalisadores homogêneos e catalisadores heterogêneos? b) Explique a ação de um catalisador numa reação química. 13 - (Unimes SP/2006) Observando a reação abaixo: Pt 2SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) Pode-se afirmar que o papel desempenhado pela platina é o de promover: a) catálise homogênea. b) catálise heterogênea. c) heterólise. d) homólise. e) eletrólise. 14 - (Puc SP/2006) Sobre a decomposição do peróxido de hidrogênio em solução aquosa é INCORRETO afirmar que a) independentemente da ação do catalisador, a reação é exotérmica. b) apesar de o bromo (Br2) reagir com o H2O na primeira etapa do mecanismo proposto, ele é totalmente regenerado durante a segunda etapa, não sendo consumido durante o processo. c) a presença do bromo altera a constante de equilíbrio do processo, favorecendo a formação do oxigênio e da água. d) na primeira etapa do mecanismo proposto, o Br2(l) é reduzido a Br–(aq) e na segunda etapa, o ânion Br– (aq) é oxidado a Br2(l). e) a ação do catalisador possibilita um novo mecanismo de reação, que apresenta menor energia de ativação, aumentando a velocidade do processo. 15 - (Umg MG/2006) Analise este gráfico, em que está representada a variação da concentração de um reagente em função do tempo em uma reação química: Considerando-se as informações desse gráfico, é CORRETO afirmar que, no intervalo entre 1 e 5 minutos, a velocidade média de consumo desse reagente é de: a) 0,200 (mol / L) / min . b) 0,167 (mol / L) / min . c) 0,225 (mol / L) / min . d) 0,180 (mol / L) / min . Experimento pH 1 2 5 4 [sacarose] Velocidadede 1 (mol L ) reação (mol L1 s 1 ) 0,1 v1 0,1 v2 Sabe-se que a lei de velocidade para a reação é expressa por: v k [sacarose]1 [H ]1 16 - (Mackenzie SP/2006) Para a decomposição do dióxido de nitrogênio, produzindo monóxido de nitrogênio e gás oxigênio a uma temperatura t, a lei de velocidade é v = k[NO2]2. Se a concentração em mol do NO2 for triplicada, sem variação da temperatura, a velocidade dessa reação a) fica multiplicada por dois. b) fica multiplicada por três. c) fica multiplicada por seis. d) fica multiplicada por nove. e) permanece a mesma. 17 - (Fepcs DF/2006) Analisando a influência da concentração dos regentes na velocidade da reação entre o monóxido de nitrogênio e oxigênio, observamos que quando a concentração do NO é dobrada, a velocidade da reação aumenta por um fator 4. Se as concentrações de NO e O2 são dobradas, a velocidade aumenta por um fator 8. A expressão da velocidade dessa reação é: a) v = k [NO]2[O2]; b) v = k [NO]2[O2]2; c) v = k [NO] [O2]; d) v = k [NO]4[O2]2; e) v = k [NO] [O2]2. Onde k é a constante de velocidade e depende somente da temperatura. Com base nesses dados, o valor correto da razão v1/v2 é a) 0,02. b) 0,1. c) 1. d) 10. e) 0,01. 20 - (Udesc SC/2006) Considere a seguinte reação: 2 NO(q) Br2(q) 2 NOBr(q) Com base nos dados experimentais obtidos em uma temperatura de 273oC, calcule a constante de velocidade da reação, e assinale a alternativa correta. Experiência 18 - (Unimar SP/2006) Para a reação: A B C Produtos Os seguintes dados foram coletados: A lei de velocidade para a reação é: a) v = K[A][B][C] b) v = K[A][B][C]2 c) v = [A][C]2 d) v = K[A]2[C]4 e) v = K[A]2[B][C]4 19 - (Furg RS/2006) A inversão da sacarose à temperatura de 25 ºC ocorre com uma velocidade (rapidez) de reação igual a “v” e depende do pH. Os dados obtidos nos instantes iniciais da reação, em dois experimentos, são mostrados na tabela abaixo: a) b) c) d) e) Velocidade Concentração inicial Inicial (moles / L) (moles / L.s) NO Br2 1 0,2 0,2 2 0,2 0,4 48 3 0,2 0,6 72 4 0,4 0,2 96 5 0,6 0,2 216 24 6,0 103 L2 / mol2.s 3,0 103 L2 / mol2.s 6,0 102 L / mol.s 0,8 103 L2 / mol2.s 3,0 103 L / mol.s 21 - (Ufsc SC/2006) A sacarose sofre reação de hidrólise em meio aquoso produzindo glicose e frutose. O gráfico abaixo representa a variação da concentração de sacarose em função do tempo em dois valores diferentes de pH, à temperatura de 298 K. A equação simplificada para a reação pode ser escrita como: H2C O HC H2C De acordo com as informações do enunciado e do gráfico acima, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. A reação é catalisada por ácidos. 02. Frutose e glicose são isômeros. 04. A velocidade média da reação na primeira hora em pH = 0,3 é 0,36 0,02 mol dm–3 h–1. 08. Em cada pH, o tempo necessário para que uma dada concentração de sacarose caia para a metade é constante durante toda a reação. 16. A equação de velocidade da reação é v = k[C12H22O11] [H2O]. 22 - (Unicap PE/2006) Considere a seguinte reação química: N 2(g) O 2(g) NO2(g) (não balanceada) em que a equação da velocidade é expressa por: v kN 2 O 2 2 00. Ao duplicarmos a concentração de O2 e reduzirmos a metade da concentração de N2, a velocidade da reação torna-se duas vezes maior. 01. A reação fica duas vezes mais rápida se duplicarmos a concentração de N2. 02. A velocidade fica inalterada se variarmos igualmente as concentrações de N2 e O2. 03. Mantidos constantes o volume, a temperatura e a concentração de N2 e diminuindo pela metade a concentração de O2, a velocidade aumenta quatro vezes. 04. Sob volume constante, uma diminuição de temperatura provoca uma diminuição na velocidade da reação. O CO CO H2C R , R + 3R-OH Álcool primário O CO R Óleo vegetal HC H2C OH , OH + 3R-O-CO-R Biodiesel OH Glicerol Na reação de obtenção do biodiesel, a) a velocidade média de formação do biodiesel é o triplo da velocidade de consumo do álcool primário. b) a velocidade média de consumo do óleo vegetal é igual à velocidade de formação do biodiesel. c) a velocidade média de formação do glicerol é igual à velocidade de formação do biodiesel. d) a velocidade média de consumo do álcool primário é o triplo da velocidade de consumo do óleo vegetal. 24 - (Fatec SP/2006) Pode-se detectar a presença de iodetos em águasmães de salinas, por meio da reação representada pela equação H2O2(aq) + 2H+(aq) + 2I–(aq) I2(aq) 2H2O2(l) + Os seguintes gráficos, mostrando a velocidade da reação em função da concentração dos reagentes, foram construídos com os dados coletados em vários experimentos: variando a concentração de H2O2 e mantendo constantes as de H+ e I–; variando a concentração de H+ e mantendo constantes as de H2O2 e I–; variando a concentração de I– e mantendo constantes as de H2O2 e H+. v v [H+] [H2O2] v [I-] 23 - (Ufrn RN/2006) O biodiesel tem se mostrado uma fonte de energia alternativa em substituição ao diesel e a outros derivados do petróleo. Suas principais vantagens são reduzir os níveis de poluição ambiental e ser uma fonte de energia renovável. O biodiesel pode ser obtido a partir da reação de óleos vegetais brutos com alcoóis primários em meio básico, como mostrado abaixo: Com base na análise dos gráficos, afirma-se que a velocidade da reação I depende apenas da concentração de H+. II é diretamente proporcional à concentração de H2O2. III independe da concentração de H+. IV é inversamente proporcional à concentração de I–. É correto o que se afirma apenas em: a) I b) III c) IV d) II e III e) II, III e IV 25 - (IME RJ/2006) Para a reação A + B C foram realizados três experimentos, conforme a tabela abaixo: Determine: a) a lei da velocidade da reação acima; b) a constante de velocidade; c) a velocidade de formação de C quando as concentrações de A e B forem ambas 0,50 M. GABARITO: 01 - Gab: 12 02 - Gab: E 03 - Gab: C 04 - Gab: C 05 - Gab: B 06 - Gab: a) Observando o gráfico, concluímos que a entalpia do sistema diminui, isto é, a entalpia dos reagentes é maior que a entalpia dos produtos. Isto evidencia uma reação exotérmica( ΔΗ 0 ). Ainda no gráfico, AB indica a energia de ativação (energia mínima necessária para a reação ocorrer) da oxidação da glicose. b) Entalpia é uma função de estado, isto é, depende apenas do estado inicial (reagentes) e do estado final (produtos). Tanto na oxidação da glicose em nosso organismo, como na sua combustão completa, temos os mesmos reagentes e produtos. Logo a quantidade de energia envolvida em ambos os processos é a mesma. 07 - Gab: E 08 - Gab: D 09 - Gab: 1. Pb( NO3 ) 2 2KI PbI2 2KNO3 2. A energia cinética dos íons iodeto é maior que a energia cinética dos íons chumbo–II. Podemos comprovar tal fato devido ao maior deslocamento dos íons iodetos em relação aos íons chumbo. 3. Porque os íons chumbo deslocam menos que os íons iodeto. 10 - Gab: a) A velocidade de uma reação química, aumenta à medida que se aumenta a superfície de contato. Logo, a velocidade de reação da pilha de aço com HCl é maior. b) Fe(s) 2HC(aq) FeCl2 (aq) H2 (g) 11 - Gab: a) NO = +2 e NO2 = +4 b) O NO é consumido na reação I e formado na II. Desse modo, uma única molécula de NO poderá reagir com diversas moléculas deO3. 12 - Gab: a) O catalisador homogêneo constitui, juntamente com o(s) reagente(s), um sistema monofásico (homogêneo). O catalisador heterogêneo constitui uma fase diferente daquela(s) dos reagentes, de modo a constituir um sistema polifásico (heterogêneo). b) O catalisador diminui a energia de ativação da reação. Desse modo, existirão mais moléculas com energia maior que a energia de ativação, então haverá mais choques efetivos e, conseqüentemente, maior velocidade da reação química. 13 - Gab: B 14 - Gab: C 15 - Gab: A 16 - Gab: D 17 - Gab: A 18 - Gab: C 19 - Gab: B 20 - Gab: B 21 - Gab: 11 22 - Gab: VVFFV 23 - Gab: D 24 - Gab: D 25 - Gab: a) V = k [A] . [B] b) 2,0 . 10–1 mol L–1.min–1 c) 5,0 . 10–2 mol L–1.min–1