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1 Série: Turma: Aluno: Data: Professor: Número: Disciplina: Química – Prof.MSc. Juan Bandeira Juan Bandeira 2° Ano Química B FICHA DE AULA Revisão de Cinética Química 1. (Uem 2019) Considere o seguinte esquema, em nível microscópico. referente a uma reação química elementar. Sabendo que as esferas cinzas representam o elemento nitrogênio e que as esferas pretas representam o elemento oxigênio. assinale o que for correto. 01) Uma reação química elementar bimolecular é aquela em que as moléculas dos produtos se formam após uma única colisão entre duas moléculas dos reagentes. 02) A reação química representativa do esquema dado é 2 2 2N O NO N NO .+ → + 04) A lei cinética dessa reação é 2 2v k [N ] [NO ].= 08) O princípio da conservação da quantidade de movimento não é válido para reações químicas. 16) A colisão entre moléculas sempre provoca uma reação química. 2. (Uepg 2022) Considere a equação e o gráfico que demonstra o caminho energético da reação, representados a seguir, e assinale o que for correto. Equação: A B C D+ ⎯⎯→ + 01) 130 kJ mol− é a energia emitida na reação química. 02) A energia de ativação da reação é igual a 150 kJ mol .− 04) O uso de um catalisador pode aumentar o valor de E1. 08) Para que haja formação dos produtos, o choque entre as moléculas reagentes deverá ter energia igual ou superior a E1. 16) A taxa de desenvolvimento da reação pode ser modificada se houver aumento da superfície de contato entre os reagentes. 3. (Uepg-pss 2 2019) Identifique os fatores que aumentam a velocidade das reações químicas e assinale o que for correto. 01) O aumento da concentração dos reagentes. 02) O aumento da energia de ativação da reação. 04) O aumento da temperatura do sistema reacional. 08) A diminuição da superfície de contato. 2 Química – Prof. Juan Bandeira 4. (Uepg 2019) Considerando-se a avaliação da velocidade de uma reação química, assinale o que for correto. 01) A lei de velocidade de uma reação química pode ser determinada pela análise da equação que representa a reação química. 02) A presença de um catalisador promove o aumento da velocidade da reação química por meio da diminuição da Energia de Ativação da reação. 04) A presença de um catalisador promove o aumento da velocidade da reação química por meio do aumento da Energia de Ativação da Reação. 08) Dentre os fatores que alteram a velocidade de uma reação química pode-se citar: a concentração dos reagentes, a pressão, a temperatura e a presença de um catalisador. 16) A presença de um catalisador promove o aumento da velocidade da reação química por meio da diminuição da Energia de Colisão entre os reagentes. 5. (Uem 2018) Os seguintes dados foram medidos para a reação do monóxido de nitrogênio com hidrogênio. (g) 2(g) 2(g) 2 (g)2 NO 2 H N 2 H O+ → + Experimento [NO] (mol L) 2[H ] (mol L) Velocidade inicial (mol L s) 1 0,10 0,10 31,23 10− 2 0,10 0,20 32,46 10− 3 0,20 0,10 34,92 10− Considerando observações experimentais e conhecimentos sobre o assunto, assinale o que for correto. 01) A lei da velocidade para a reação é 2 2 2v k[NO] [H ] .= 02) A velocidade da reação diminui com o tempo, pois as [NO] e 2[H ] diminuem e, portanto, o número de colisões efetivas é menor. 04) A velocidade de formação de 2(g)N é o dobro da velocidade de consumo de (g)NO . 08) Quando a 2[NO] [H ] 0,05 mol L,= = a velocidade da reação é 30,615 10 mol L s.− 16) A constante de velocidade da reação não pode ser determinada a partir dos experimentos 1, 2 e 3. 6. (Uepg 2016) O peróxido de hidrogênio, quando não armazenado de maneira adequada, decompõe-se facilmente com o tempo produzindo 2H O e 2O . A tabela abaixo mostra os dados de variação de massa de 2 2H O coletados com o tempo. Sobre a cinética da reação de decomposição do 2 2H O , assinale o que for correto. Dados: H 1,00 g mol;= O 16,0 g mol.= Tempo (min) Massa de 2 2H O (g) 0 400 2 300 4 220 6 160 01) A velocidade média de decomposição de 2 2H O , no intervalo de 0 a 2 min, expressa em g de 2 2H O por minuto, é de 150 g min .− 02) O número de mols de 2 2H O presentes na solução no tempo de 4 min é de 6,47 mols. 04) A velocidade média de decomposição de 2 2H O , no intervalo de 0 a 6 min, expressa em mols de 2 2H O por minuto, é de 11,17 mol min .− 08) A reação balanceada de decomposição do peróxido de hidrogênio é a seguinte: 2 2( ) 2 ( ) 2(g)H O H O + O .→ 16) A velocidade média de formação de 2O na reação, expressa em mols de 2O por min, no intervalo de 0 a 6 min, é de 10,588 mol min .− 3 Química – Prof. Juan Bandeira 7. (Uepg 2016) Considere a seguinte reação genérica: A B C D.+ → + Abaixo é representado o gráfico de variação da entalpia da reação genérica acima, na ausência e presença do catalisador. Sobre o gráfico, assinale o que for correto. 01) A energia de ativação na ausência do catalisador é 40 kcal. 02) A energia de ativação na presença do catalisador é 30 kcal. 04) A variação entre a energia de ativação na ausência e presença do catalisador é de 10 kcal. 08) A reação é exotérmica. 16) A variação de entalpia da reação é de 25 kcal.− 4 Química – Prof. Juan Bandeira Gabarito: Resposta da questão 1: 01 + 02 = 03. [01] Verdadeira. Como mostra a ilustração, temos uma reação elementar, pois ocorre em apenas uma etapa e bimolecular devido a presença de duas moléculas de reagente em colisão única e efetiva. [02] Verdadeira. O enunciado deixa claro as cores representativas do nitrogênio e do oxigênio na reação. [04] Falsa. A lei cinética é representada pelo produto das concentrações molares dos reagentes elevados nos expoentes que indicam a molecularidade envolvida na reação elementar e da constante cinética da reação. Na afirmativa foram mencionadas as concentrações molares dos produtos. A expressão correta é: 2v k [N O] [NO].= [08] Falsa. O princípio da conservação da quantidade de movimento é válido para reações químicas, pois faz parte de um dos pilares da Física assim como da conservação da energia e da carga elétrica. [16] Falsa. A colisão efetiva entre moléculas resulta numa reação química, mas as colisões podem ser não efetivas e não resultar em reação. Para que uma colisão resulte em reação química, a mesma deve ter energia suficiente para romper as ligações pré-existentes e formar novas ligações, ter uma posição de choque favorável a esse rompimento e uma frequência de choques razoável para a verificação da reação química. Resposta da questão 2: 02 + 08 + 16 = 26. [01] Incorreto. − 120 kJ mol é o valor da energia absorvida na reação química, pois se trata de um processo endotérmico Produtos reagentes(H H ). [02] Correto. A energia de ativação da reação é igual a 150 kJ mol .− [04] Incorreto. O uso de um catalisador pode diminuir o valor da energia de ativação E1. [08] Correto. Para que haja formação dos produtos, o choque entre as moléculas reagentes deverá ter energia igual ou superior à energia de ativação E1. [16] Correto. A taxa de desenvolvimento da reação pode ser modificada se houver aumento da superfície de contato entre os reagentes, pois neste caso o número de colisões efetivas aumentará. Resposta da questão 3: 01 + 04 = 05. [01] Correto. O aumento da concentração dos reagentes é um fator que contribui para a elevação da velocidade de uma reação ( )xv k Reagentes .= [02] Incorreto. O aumento da energia de ativação da reação diminui sua velocidade.5 Química – Prof. Juan Bandeira [04] Correto. O aumento da temperatura do sistema reacional contribui para a elevação da velocidade de uma reação, pois a probabilidade de choques efetivos aumenta. [08] Incorreto. O aumento da superfície de contato contribui para o aumento da velocidade de uma reação. Resposta da questão 4: 02 + 08 = 10. [01] Incorreto. A lei de velocidade de uma reação química não pode ser determinada pela análise da equação que representa a reação química, pois pode tratar-se de uma reação global formada a partir de uma etapa mais lenta. [02] Correto. A presença de um catalisador promove o aumento da velocidade da reação química por meio da diminuição da Energia de Ativação da reação (energia mínima necessária para a formação do complexo ativado). [04] Incorreto. A presença de um catalisador promove o aumento da velocidade da reação química por meio da diminuição da Energia de Ativação da Reação (energia mínima necessária para a formação do complexo ativado). [08] Correto. Dentre os fatores que alteram a velocidade de uma reação química pode-se citar: a concentração dos reagentes, a quantidade de choques efetivos, a pressão, a temperatura e a presença de um catalisador. [16] Incorreto. A presença de um catalisador promove o aumento da velocidade da reação química por meio da diminuição da energia necessária para a formação do complexo ativado, entre outros fatores. Resposta da questão 5: 02. [01] Incorreto. A lei da velocidade para a reação é 2 1 2v k[NO] [H ] .= Experimento [NO] (mol L) 2[H ] (mol L) Velocidade inicial (mol L s) 1 2 0,10 cte 0,10 0,10 2 0,20 3 1 23 1,23 10 2 Expoente de [H ] :1 2,46 10 − − Experimento [NO] (mol L) 2[H ] (mol L) Velocidade inicial (mol L s) 1 3 0,10 2 0,20 0,10 cte 0,10 3 2 3 1,23 10 2 Expoente de [NO] : 2 4,92 10 − − [02] Correto. A velocidade da reação diminui com o tempo, pois os reagentes são consumidos 2(NO e H ) e, portanto, o número de colisões efetivas é menor. [04] Incorreto. A velocidade de formação de 2(g)N é a metade da velocidade de consumo de (g)NO . 2 2 2 2 2 (g) 2(g) 2(g) 2 (g) H N H ONO NNO N NO 2 NO 2 H N 2 H O v v vv 2 2 1 2 vv 2 1 1 v v 2 + → + = = = = = [08] Incorreto. Quando a 2[NO] [H ] 0,05 mol L,= = a velocidade da reação é 41,537 10 mol L s.− Experimento [NO] (mol L) 2[H ] (mol L) Velocidade inicial (mol L s) 1 0,10 0,10 31,23 10− 6 Química – Prof. Juan Bandeira 2 1 2 3 2 1 3 3 v k[NO] [H ] . 1,23 10 k(0,10) (0,10) 1,23 10 k 1,23 (0,10) − − = = = = ( ) ( ) 2 1 2 2 1 4 v k [NO] [H ] v 1,23 0,05 0,05 v 1,23 0,000125 v 0,0001537 v 1,537 10 mol L s.− = = = = = [16] Incorreto. A constante de velocidade da reação pode ser determinada a partir dos experimentos 1, 2 ou 3. Experimento [NO] (mol L) 2[H ] (mol L) Velocidade inicial (mol L s) 1 0,10 0,10 31,23 10− 2 0,10 0,20 32,46 10− 3 0,20 0,10 34,92 10− 2 1 2 3 2 1 3 2 1 v k[NO] [H ] 1,23 10 k(0,10) (0,10) 1,23 10 k 1,23 (0,10) (0,10) − − = = = = 2 1 2 3 2 1 3 2 1 v k[NO] [H ] 2,46 10 k(0,10) (0,20) 2,46 10 k 1,23 (0,10) (0,20) − − = = = = 2 1 2 3 2 1 3 2 1 v k[NO] [H ] 4,92 10 k(0,20) (0,10) 4,92 10 k 1,23 (0,20) (0,10) − − = = = = Resposta da questão 6: 01 + 02 + 04 + 16 = 23. [01] Correta. 1 média 300 400 V 50 g min 2 0 −−= = − [02] Correta. 2 2 2 2 4min 220 g de H O 1 mol de H O 2 2 34g x mol de H O 220g x 6,47 mols= [04] Correta. 400 g equivale a 11,76 mols de 2 2H O 160 g equivale a 4,70 mols de 2 2H O 7 Química – Prof. Juan Bandeira 1 média 4,70 11,76 V 1,17 mol min 6 0 −−= = − [08] Incorreta. A reação corretamente balanceada será: 2 2( ) 2 ( ) 2(g)2H O 2H O + O→ [16] Correta. 2 2( ) 2 ( ) 2(g) 1 média 2H O 2H O + O proporção 2 :1 11,76 mols formam: 5,88 mols 4,70 mols formam: 2,35 mols 2,35 5,88 V 0,588 mol min 6 0 − → − = = − Resposta da questão 7: 04 + 08 + 16 = 28. [01] Incorreta. A energia de ativação sem o catalisador será de 15 kcal. [02] Incorreta. A energia de ativação com o catalisador será de 5 kcal. [04] Correta. A variação de energia com e sem o catalisador será de 60 kcal 50 kcal 10 kcal.− = [08] Correta. A entalpia dos reagentes é maior que dos produtos, ou seja, H 0,Δ portanto, a reação será exotérmica. [16] Correta. p rH H H H 20 45 H 25 kcal Δ Δ Δ = − = − = −
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