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Aula 19 Química p/ EspCEx (Escola Preparatória de Cadetes do Exército) - Com videoaulas Professor: Wagner Bertolini 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 1 AULA: CINÉTICA E EQUILÍBRIOS QUÍMICOS SUMÁRIO PÁGINA 1. Conversa com o concursando 01 2. Cinética química 02 3. Questões 12 1. CONVERSA COM O CONCURSANDO Olá meus queridos alunos. Hoje veremos o assunto relacionado à velocidade das reações químicas. Creio que este é o assunto mais frequente em concursos. Portanto, nem precisa falar da importância em saber muito bem os aspectos gerais. Tem raciocínio, cálculos, pegadinhas, etc. Uma aula relativamente bem tranquila, porém, com conceitos muito variados e com muitos aspectos a serem estudados. Portanto, muito trabalho e exercícios para fazer. Bons estudos. Prof. Wagner. 2. CINÉTICA QUÍMICA Evidências de ocorrência de reações químicas: a variação de propriedades em função do tempo. Ocorrência das Reações O simples contato entre as substâncias reagentes em um sistema não é a condição exclusiva para que uma reação química ocorra. Sem dúvida, é necessário que haja contato entre os reagentes, mas deve existir também afinidade química entre eles. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 2 Indícios de ocorrência de uma reação -mudança de coloração no sistema e/ou -liberação de gás (efervescência) e/ou -precipitação (formação de composto insolúvel) e/ou -liberação de calor (elevação da temperatura do sistema reagente). Vejamos algumas ocorrências de reações e suas possíveis interpretações: 1ª Experiência: Zn(s) + CuCl2(aq) ĺ Observação macroscópica Interpretação Ocorre deposição de cobre da solução na superfície da placa de zinco, e a solução que era azul, vai diminuindo a intensidade da coloração, em razão da saída de Cu2+ e passagem de zinco da superfície da placa para a solução, na forma de Zn2+. Análise microscópica O Zn perdeu 2 elétrons para o cobre: Zn(s) ĺ Zn2+(aq) + 2e- O Cu2+ da solução recebeu 2 elétrons do zinco: Cu2+ + 2e- ĺ Cu(s) Com isso ocorre uma reação química entre o zinco da placa e o cobre da solução: Zn(s) + CuCl2(aq) ĺ Cu(s) + ZnCl2(aq) Conclusão: zinco (Zn) deslocou o cobre (Cu2+), com isso podemos concluir que o zinco é mais reativo que o cobre. Velocidade de uma reação química: conceito e determinação experimental. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 3 As reações químicas precisam de um certo tempo para se completarem. Algumas reações são extremamente rápidas, como, por exemplo, as explosões; enquanto que outras são muito lentas, como é o caso da formação de petróleo. O estudo da velocidade das reações químicas e dos fatores que podem acelerá-la ou retardá-la constitui a chamada cinética química. Este estudo é sem dúvida de grande importância na nossa vida cotidiana, já que muitas reações químicas de interesse industrial podem ser aceleradas, gastando menos tempo para ocorrerem e, portanto, tornando o processo mais econômico. Velocidade das Reações A velocidade média de consumo de um reagente ou de formação de um produto é calculada em função da variação da quantidade de reagentes e produtos pela variação do tempo. O mais comum é representar as quantidades em mol/L e indicá-las entre colchetes; mas elas também podem ser representadas pela massa, quantidade em mol, volume gasoso etc. O intervalo de tempo pode ser representado por: segundos, minutos, horas etc. Quando é calculada, a variação da quantidade consumida (reagentes), esta será negativa, porque a variação corresponde à quantidade final menos a inicial (que sempre é maior). Para evitar o surgimento de velocidade negativa, usamos o sinal negativo na expressão ou a variação em módulo, sempre que nos referimos aos reagentes. Exemplo: N2(g) + 3H2(g) 2 NH3(g) vm de consumo de N2 = vm de consumo de H2 = 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 4 vm de formação de NH3 = Os reagentes são consumidos durante a reação e a sua quantidade diminui com a variação do tempo, enquanto os produtos são formados e suas quantidades aumentam com o tempo. Graficamente, podemos representar. Com relação à velocidade média de consumo ou formação, podemos dizer que diminuem com o passar do tempo, porque a quantidade que reage torna-se cada vez menor. Para calcularmos a velocidade média de uma reação sem especificar formação ou consumo deste ou daquele produto ou reagente, basta dividirmos a velocidade média de consumo ou formação pelo coeficiente estequiométrico apropriado. Para a reação. N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) Vm da reação = Observação – Neste caso, a quantidade que reage ou que é formada não pode ser representada por massa. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 5 Fatores que influem na Velocidade das Reações Sabemos que a velocidade da reação depende, evidentemente, do número de choques entre moléculas, da violência com que estes choques ocorrem e da orientação correta das moléculas no instante do choque. Entretanto, existem certos fatores externos que influem na velocidade de uma reação. São eles: Estado Físico dos Reagentes De maneira geral, os gases reagem mais rapidamente que os líquidos, e estes mais rapidamente que os sólidos, já que no estado gasoso as moléculas se locomovem com muita facilidade, provocando um grande número de choques, o que facilita a quebra de suas ligações. Já no estado sólido, a superfície de contato, para que ocorra o choque, é pequena, fazendo com que, em geral, a reação seja bastante lenta. Temperatura Todo aumento de temperatura provoca o aumento da energia cinética média das moléculas, fazendo com que aumente o número de moléculas em condições de atingir o estado correspondente ao complexo ativado, aumentando o número de colisões eficazes ou efetivas e, portanto, provocando aumento na velocidade da reação. Podemos representar graficamente a relação entre o número de moléculas de um sistema em função da cinética destas moléculas (curva de Maxwell-Boltzmann). 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 6 Note que, em uma temperatura T1, a quantidade de moléculas em condições de reagir (com energia igual ou superior a Eat) é menor que em uma temperatura maior T2. O aumento na temperatura faz com que ocorra um aumento da energia cinética média das moléculas, deslocando a curva para a direita, fazendo com que o número de moléculas em condições de reagir aumente. Uma regra experimental, que relaciona o aumento de temperatura com a velocidade de uma reação é a regra de Van’t Hoff: “Um aumento de 10 °C na temperatura duplica a velocidade de uma reação química”. Exemplo Sendo a velocidade de uma reação igual a 3 mol/min a 20°C, calcule a sua velocidade a 50 °C. Resolução 20 °C __________ 3,0 mol/min 30 °C __________ 6,0 mol/min 40 °C __________ 12 mol/min 50 °C __________ 24 mol/min Pressão Apressão só apresenta influência apreciável na velocidade de reações em que pelo menos um dos reagentes é gasoso. O aumento da pressão causa diminuição de volume acarretando aumento no número de choques, o que favorece a reação e, portanto, aumenta a sua velocidade. Com a diminuição da pressão, aumenta o volume do recipiente, diminuindo o número de choques moleculares entre os reagentes e, portanto, diminuindo a velocidade da reação. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 7 Superfície do Reagente Sólido Quanto maior a superfície do reagente sólido, maior o número de colisões entre as partículas dos reagentes e maior a velocidade da reação. Em uma reação que ocorre com presença de pelo menos um reagente sólido, quanto mais finamente dividido for este sólido, maior será a superfície de contato entre os reagentes. Exemplo Zn(s) + 2 HCl(aq) ZnCl2(aq) + H2(g) Na equação acima, que representa a reação, se utilizarmos, em um primeiro experimento, zinco em barra e, em um segundo, zinco em pó, a velocidade da reação no segundo será muito maior que no primeiro experimento. Catalisador e Inibidor Catalisador é a substância que aumenta a velocidade de uma reação, sem sofrer qualquer transformação em sua estrutura. O aumento da velocidade é conhecido como catálise. O catalisador acelera a velocidade, alterando o mecanismo da reação, o que provoca a formação de um complexo ativado de energia mais baixa. São características dos catalisadores: a) o catalisador não fornece energia à reação; b) o catalisador participa da reação formando um complexo ativado de menor energia: c) o catalisador não altera o ∆H da reação; d) o catalisador pode participar das etapas da reação, mas não é consumido pela mesma. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 8 O inibidor busca atuar de uma forma oposta às de atuação dos catalisadores. Portanto, entenda catalisador e entenderá, por oposição, inibidor. As reações envolvendo catalisadores podem ser de 2 tipos: - catálise homogênea: catalisador e reagentes no mesmo estado físico; - catálise heterogênea: catalisador e reagentes em estados físicos diferentes. Exemplos Catálise homogênea Catálise heterogênea Observação: Existem casos de autocatálise, no qual o catalisador é um dos produtos da própria reação. Estas reações iniciam lentamente e à medida que o catalisador vai se formando, a velocidade da reação vai aumentando. Encontramos substâncias que atuam no catalisador, aumentando sua atividade catalítica: são chamadas de ativadores de catalisador ou promotores. Outras diminuem ou mesmo destroem a ação do catalisador: são chamadas venenos de catalisador. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 9 Concentração dos Reagentes Lembrando que uma reação se processa por meio de choques moleculares, conclui-se facilmente que um aumento de concentração dos reagentes determina um aumento da velocidade da reação pois, aumentando-se a concentração, aumenta-se o número de moléculas reagentes e, consequentemente, aumenta, também, o número de choques moleculares. Teoria das Colisões: frequência e energia. Energia de ativação e estado de transição (complexo ativado): conceitos, construção e interpretação de diagramas. Para que uma reação química se processe, devem ser satisfeitas determinadas condições. São elas: Afinidade Química É a tendência intrínseca de cada substância de entrar em reação com uma outra substância. Por exemplo: ácidos têm afinidades por bases, não-metais têm afinidades por metais. Contato entre as Moléculas dos Reagentes As reações químicas ocorrem como resultado de choques entre as moléculas dos reagentes que se encontram em movimento desordenado e contínuo. Exemplo A2 + B2 ĺ 2AB Para haver reação, o choque entre as moléculas deve provocar rompimento das ligações presentes em A2 e B2, permitindo que novas ligações aconteçam, formando assim a substância AB. Este tipo de choque é denominado por choque efetivo. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 10 O choque será efetivo se houver: a) direção correta: as moléculas dos reagentes devem colidir em uma orientação e em um ângulo adequados. Exemplo 1 O ângulo e a orientação não favorecem a ocorrência da reação. Exemplo 2 O ângulo e a orientação não favorecem a ocorrência da reação. Ângulo e orientação são favoráveis à ocorrência da reação. b) energia de ativação: as moléculas dos reagentes devem colidir com energia suficiente para formar o complexo ativado, que é um composto intermediário e altamente instável, resultante de choques eficientes, em que as ligações iniciais se enfraquecem e as novas ligações começam a se formar. O complexo ativado é o composto mais energético da reação toda. Exemplo Chamamos energia de ativação à quantidade de energia que devemos dar aos reagentes para que eles se transformem em complexo ativado. Se representarmos em gráfico os níveis de energia 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 11 dos reagentes, complexo ativado e produtos em função do caminho da reação, teremos: Gráfico 1 Reação exotérmica (─H < 0) Gráfico 2 Reação endotérmica (─H > 0) Onde: 1) Energia de ativação 2) Variação de entalpia (─H) Portanto, toda colisão que ocorre e resulta em reação é chamada colisão eficaz ou efetiva, colisão que ocorre e não resulta em reação é chamada de colisão não-eficaz ou não efetiva. Vamos resumir o que se tem que saber? a) expressão da velocidade - na expressão de velocidade só entra as concentrações dos reagentes e estas são elevadas a seus respectivos coeficientes. Para se determinar os coeficientes, fique atento: -- se for elementar são os coeficientes estequiométricos. -- quando dá uma tabela com velocidades e experimentos será necessário avaliar a participação de cada reagente. -- se der equações e mencionar qual é a lenta é esta a ser a escolhida. -- mesma reação em diferentes situações analisar quais fatores contribuem para aumentar a velocidade. b) catalisador - altera o valor da energia de ativação e facilita a ocorrência da reação. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 12 - Analise as características de catalisadores. - Análise gráfica: o caminho de reação com menor Energia de ativação ocorre com a presença de catalisador. - Como saber? Analise para o mesmo tempo qual é a curva que leva à maior formação de produto. c) fatores que aceleram a reação - Temperatura, superfície de contato e concentração dos reagentes. 3. QUESTÕES 01. (DMAE-RS- QUÍMICO- CONSULPLAN 2011). Num balão de vidro (1,00 L) a 25ºC hermeticamente fechado e pressão de 1 atm, foram adicionadas quantidades equimolares de hidrogênio gasoso e de vapor de iodo. Para esse sistema, a equação da velocidade (v) da reação elementar de formação do iodeto de hidrogênio deve ser escrita da seguinteforma: A) (k1/k2) [H2] ([I2]/[HI]2) mol/L.s B) k1 [H2] [I2] mol/L.s C) k [HI]2 / ([H2] [I2]) mol/L.s D) k1 [H2]2 [I2]0 mol/L.s E) [HI]2 / ([H2] [I2]) mol/L.s RESOLUÇÃO: A equação mencionada é: H2 (g) + I2 (g) 2HI(g) Logo, a velocidade de formação do HI é a reação direta. Só levamos em consideração quem são os reagentes. No caso: H2 e I2. V = k1 [H2]x[I2] Resposta “B” 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 13 02. TÉCNICO DE LABORATÓRIO QUIMICO - COMVEST 2013 Indique a alternativa que apresenta condições que tendem a aumentar a velocidade de uma reação: a) Frio, maior superfície de contato, inibidor b) Alta concentração dos reagentes, ausência de catalisador, obscuridade c) Obscuridade e frio d) Calor, maior superfície de contato, catalisador c) Inibidor e menor superfície de contato Resolução: As reações podem ter suas velocidades aumentadas amentando-se a superfície de contato, aumentando a temperatura, luz, reagentes mais concentrados e catalisador. OBS: nunca vi este termo “obscuridade” usado em cinética química. Resposta “D” 03. (TÉCNICO QUÍMICO – CELESC – FEPESE 2012) Nas reações químicas, a quantidade de um reagente frequentemente é totalmente consumido antes de outros reagentes. Assim que um dos reagentes acaba, a reação para. O reagente que foi consumido completamente nessa reação recebe o nome de: a) reagente solvente. b) reagente limitante. c) reagente catalizador. (erro ortográfico da banca) d) reagente higroscópico. e) reagente crioscópico. Resolução: O reagente que estiver em menor proporção molar e que for primeiramente consumido em sua totalidade recebe o nome de limitante, pois, limita a continuidade da reação. Resposta “C” 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 14 Com o intuito de estudar a cinética da reação, três experimentos foram realizados, tendo sido obtidos os seguintes resultados: A partir das informações e dos dados apresentados acima e dos conceitos usados em cinética química, julgue os itens subsecutivos 04.. PERITO CRIMINAL FORENSE – CEARÁ - CESPE 2012. A velocidade de consumo de O3 é o dobro da velocidade consumo de NO2 e igual à velocidade de produção de O2. Resolução: Comparando as concentrações da primeira linha com a segunda linha verifica-se que variou a concentração de NO2 (dobrou) e mantem-se fixa a de O3. A velocidade dobrou. Logo, a concentração de NO2 estará elevada a ordem 1. Comparando as concentrações da segunda linha com a terceira linha verifica-se que variou a concentração de O3 (dobrou) e mantem-se fixa a de NO2. A velocidade dobrou. Logo, a concentração de O3 estará elevada a ordem 1. Então, ambos terão mesma variação de concentração com o decorrer do tempo. Resposta Errada 05. PERITO CRIMINAL FORENSE – CEARÁ - CESPE 2012. Em uma reação de ordem zero, a constante de velocidade dessa reação não depende da concentração dos reagentes, sendo constante durante toda a reação. Nessas reações, a concentração dos reagentes diminui linearmente em função do tempo. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 15 Resolução: Correto. Os reagentes serão consumidos a uma taxa constante com o decorrer de certo intervalo de tempo. Resposta certa 06. PERITO CRIMINAL FORENSE – CEARÁ - CESPE 2012. As ordens da reação para O3 e NO2 são, respectivamente, 2 e 1. Resolução: A ordem da reação é de 1 e 1, respectivamente. Resposta Errado 07. PERITO CRIMINAL FORENSE – CEARÁ - CESPE 2012. A lei da velocidade para essa reação pode ser expressa por: Resolução: Sabe-se que a expressão da velocidade é v = K.[O3]x[NO2]. Escolhendo um dos experimentos e substituindo os valores das concentrações, chegamos a este valor de constante. Item correto. Resposta Certo 08. 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. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 16 Gab: a) 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 09. (SEE/SP - QUIMICA - PEB II – FGV/2013). O professor preparou quatro experimentos para demonstrar aos alunos os fatores que afetam as velocidades das reações. Nestes experimentos o professor utilizou óxido de magnésio na presença de quantidades iguais de água e do indicador fenolftaleína. As condições dos experimentos eram as seguintes: 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 17 Os resultados permitiram avaliar as velocidades das reações através da mudança de coloração da solução. Assinale a alternativa que indica a ordem de aparecimento da cor nos experimentos. (A) I – II – III – IV. (B) II – III – IV – I. (C) III – I – II – IV. (D) IV – II – III – I. (E) III – IV – I – II. RESOLUÇÃO: Quanto maior a massa do reagente maior será a velocidade da reação (maior concentração). Quanto maior a superfície de contato, maior a velocidade da reação. E quanto maior a temperatura, maior a velocidade da reação. Então, com maior massa, maior temperatura e maior superfície de contato teremos o experimento IV. Esta reação terá o aparecimento de cor antes que as demais situações (pois, terá maior velocidade). Somente esta análise nos permite concluir que a Resposta: é a alternativa D. Veja que quando tivermos temperatura mais baixa, menor massa do reagente e este estiver em pedaços, menor será a velocidade da reação. Isto se observa no experimento I Resposta: “D”. 10. A oxidação do brometo de Hidrogênio pode ser descrita em 3 etapas: I. HBr(g) + O2(g) HOOBr(g) (etapa lenta) II. HBr(g) + HOOBr(g) 2 HOBr(g) (etapa rápida) 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 18 III. HOBr(g) + HBr(g) Br2(g) + H2O(g) (etapa rápida) a) Apresente a expressão da velocidade da reação de oxidação do brometo de Hidrogênio. b) Utilizando a equação global da oxidação do brometo de Hidrogênio, determine o número de mol de Br2 produzido quando são consumidos 3,2g de O2. Resolução Como as etapas II e III são rápidas, somente a etapa I influencia consideravelmente na velocidade da reação. Portanto, a velocidade da reação deve ser dada segundo os reagentes/produto dessa etapa: Para cálculo da velocidade cinética das reações química, temos a fórmula: v = [R1]a[R2]b . k (onde k = constante; [R1] = concentração do reagente 1; [R2]=concentração do reagente 2; a = coeficiente estequiométrico do reagente 1; b = coeficiente estequiométrico do reagente 2. Portanto, v = k [R1]a [R2]b v = k[HBr][O2] b) Para encontrarmos a equação global devemos encontrar uma forma de anularmos os reagentes/produtos das três reações que sejam COMUNS (ou seja: o produto da primeira equação que aparece na segunda equação como reagente; o produto da segunda equação que aparecena terceira equação como reagente): Analisando as equações dadas: I. HBr(g) + O2(g) HOOBr(g) II. HBr(g) + HOOBr(g) 2 HOBr(g) III. HOBr(g) + HBr(g) Br2(g) + H2O(g) 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 19 Em função do coeficiente 2 da segunda equação vou transferir este coeficiente para a terceira equação: II. HBr(g) + HOOBr(g) 2 HOBr(g) III. 2HOBr(g) + 2HBr(g) 2Br2(g) + 2H2O(g) Ficaríamos assim, provisoriamente: I. HBr(g)+ O2 (g)ĺ HOOBr(g) II. HBr(g) + HOOBr(g) 2 HOBr(g) III. 2HOBr(g) + 2HBr(g) 2Br2(g) + 2H2O(g) Se eu mantiver apenas estas alterações será que conseguiria ‘cancelar todas as substancias que se repetem”? E a resposta é sim!!! Então, a equação global será: 4 HBr(g) + O2(g) ĺ 2 Br2(g) + 2 H2O(g) Em primeiro lugar, devemos calcular a massa molar do Br2 e do O2: MM(Br2) = 80 * 2 = 160 g/mol MM(O2) = 16 * 2 = 32g/mol Agora, basta fazer a regra de três para calcular a massa produzida de Br2, tendo em vista que, para cada mol consumido de O2 (32g), são produzidos 2 mol de Br2 (320g): 32g de O2 -- 320g Br2 3,2g de O2 -- m m = 32g de Br2 Agora, mais uma vez fazemos uma regra de três para calcular quantos mols de Br2 equivalem à massa 32g, levando em conta que cada mol de Br2 pesa 160g: 160g - 1mol 32g --- x 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 20 x = 32/160 x = 0,2 mol de Br2 11. Para a reação 2A + B C + 3D foram obtidos os seguintes dados sobre velocidade inicial com respeito às concentrações iniciais dos reagentes X 1,038 0,254 12 0,692 0,254 3,0 0,346 0,254 1,5 0,346 0,127 .s mol/L mol/L mol/L elocidade v[B] [A] Qual é o valor de x? Não temos a expressão de velocidade. Toda vez que o enunciado trouxer as concentrações dos reagentes devemos procurar determinar os expoentes de cada reagente na velocidade da reação. Para isto, basta comparar as velocidades conforme se altera um dos reagentes de cada vez. Observe que a tabela traz as concentrações dos dois reagentes. Também observe que comparando a primeira e a segunda linha a concentração do B não variou, enquanto a do A dobrou. Se a concentração do A dobrou a velocidade também dobrou. Isto significa que a relção da substancia A com a velocidade é direta. Se a concentração de A dobrou (2x0,127 = 0,254) (a concentração de B permaneceu constante - 0,346) e a velocidade também dobrou (2 x 1,5 = 3), então, a concentração de A está elevada a 1. Vamos agora ver a influência do B na velocidade da reação. A segunda e a terceira linhas trazem a substancia A com concentração sem variar, enquanto a concentração de B DOBRA. Se a concentração de B dobrou (2 x 0,346 = 0,692) (a concentração de A permaneceu constante). A velocidade quadruplicou (4 x 3 = 12), então, a concentração de B está elevada ao quadrado(2). A lei da velocidade da reação é: V = K.[A]¹.[B]² 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 21 Para calcular o valor de X basta analisar uma linha de experimento (poderia ser a segunda com a quarta). Vamos fazer o cálculo das velocidades, dividindo a velocidade da quarta linha pela velocidade da segunda linha. Vou chamar a concentração do B de r, na linha 2 e de 3r na linha 4. X/3=(k/k)x(0,254/0,254) x (3r)2 / (r)2 = X/3 = 9 = X = 27. Gab: 27 12. Em relação à síntese da amônia (NH3), a partir de seus elementos no estado normal de agregação a 25°C e 1 atm, pede-se: a) a equação balanceada da síntese da amônia; b) a relação entre a velocidade de desaparecimento do Hidrogênio (VH2) e a velocidade de formação da amônia (VNH3); c) um diagrama de energia, relacionando reagentes e produtos, sabendo-se que a reação é exotérmica. Gab: a) N2(g) + 3 H2(g) ĺ 2 NH3(g) b) VH2/VNH2= 3/2 O H2 tem coeficiente 3 e a amônia tem coeficiente 2. Então, as velocidades destes em mol/L ou em volume será H2/3= N2/2 c) 13. Sobre a combustão completa do propano (C3H8), observou-se que 2,24 litros desse gás são consumidos em 10 minutos. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 22 Considerando o sistema nas CNTP e que o propano, o O2 e o CO2 são gases ideais, responda: a) Qual é a velocidade de consumo de C3H8 em mol/min? b) Qual é a velocidade de consumo de O2 em mol/min? c) Qual é a velocidade de formação de CO2 em litros/min? Gab: a) 102 mol/min v= (2,24mol/10min) = 0,224 L/min. Transformando volume em mol: 1mol (CNTP) ------22,4L X -------------------0,224L X= 0,01mol Logo V= 0,01mol/min. Para o cálculo dos demais itens usar a proporção estequiométrica. b) 5102 mol/min c) 3102 mol/min 14. Considerando a equação abaixo, não-balanceada, para a queima do propano C3H8(g) + O2(g) CO2(g) + H2O(l) + calor , determine a quantidade de mol de água produzida em uma hora, se a velocidade da reação for 5 x 10–3 mol de propano por segundo. RESOLUÇÃO: C3H8 + 5 O2 ĺ 3 CO2 + 4 H2O A velocidade dos componentes da reação pode ser dada por: V(C3H8) = V(O2)/5 = V(CO2)/3 = V(H2O)/4 Percebeu? As velocidades dos componentes são constantes e você pode obter a velocidade de todos os componentes dividindo-as por seus respectivos COEFICIENTES ESTEQUIOMETRICOS. Como ele deu V(C3H8) = 5.10-³ mol/s V(C3H8) = V(H2O)/4 5.10-³ mol = V(H2O)/4 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 23 V(H2O) = 4 x 5.10-³ V(H2O) = 20.10-³ mol/s Porém, o enunciado quer a quantidade produzida em 1 h, e você sabe que 1 h possui 3600s. V(H2O) = 20.10-³ x 3600 V(H2O) = 72000.10-³ = 7,2. 104.10-³ V(H2O) = 72 mol/h 15. Ao ramo da química que estuda a velocidade de uma reação e os fatores que a influenciam, denomina-se cinética química. A velocidade de uma reação pode ser obtida medindo-se a quantidade de um reagente que desaparece, ou a quantidade de um produto que se forma, em um determinado intervalo de tempo. Seja uma reação genérica: A + B C Para esta reação foram medidas as quantidades de A presente no sistema, em tempos diferentes e organizou-se a seguinte tabela: Tempo(s) mols de A presente 0 30 2 20 4 12 6 4 Com base nesses dados, determine a velocidade média da reação, nos seguintes intervalos: a) De 0 s a 2 s. b) De 4 s a 6 s. Gab: a) – 5mol/s b) – 4 mol/s 16. (SEE/SP - QUIMICA - PEB II – FGV/2013). A figura a seguir representa o diagrama de energia de uma reação, realizada em 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 24 diferentes condições. A partir do diagrama, assinale a afirmativa correta. (A) Na condição 1, a velocidade da reação é maior. (B) Na condição 3, a reação apresenta dois intermediários. (C) Na condição 2, a energia de ativação é maior. (D) Na condição 3, a presença de um catalisador aumenta a energiada reação. (E) Na condição 1, a energia do complexo ativado é maior. RESOLUÇÃO: A energia do complexo ativado de uma reação é a região do topo superior da curva cinética. No caso, a reação em 1 apresenta a maior energia de ativação e, consequentemente, a menor velocidade. Catalisador diminui a energia de ativação, não aumenta. Resposta: “E”. 17. (PETROBRÁS - TÉCNICO(A) QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR - CESGRANRIO/2012). Quando se aumenta a temperatura dos líquidos e dos gases, a viscosidade absoluta (ou dinâmica) deles mostra, respectivamente: (A) aumento e diminuição (B) aumento e aumento (C) diminuição e aumento (D) diminuição e diminuição 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 25 (E) diminuição e valor inalterado RESOLUÇÃO: Ao se elevar a temperatura ocorre aumento da energia cinética das partículas e, consequentemente, aumento da velocidade e do estado de agitação das moléculas. Como há uma expansão do líquido há a diminuição de sua viscosidade (maior fluidez). Resposta: “C”. 18. (MINISTÉRIO DA AGRICULTURA – QUÍMICO – CONSULPLAN/2014). Qual será a equação matemática que representa a velocidade de transformação da seguinte reação? (Considere todos os compostos como gasosos.) CO + NO2 CO2 + NO RESOLUÇÃO: Questão bem básica. Basta seguir a lei da ação das massas: A expressão da velocidade da reação é proporcional à concentração dos reagentes elevados a seus respectivos coeficientes (em uma reação elementar). Como o enunciado nada informa ou menciona, consideraremos a reação como sendo elementar (ocorre em um único passo reacional). Resposta: “A”. 19. (PM-MG - PROFESSOR II DE QUÍMICA - FCC/2012). Uma reação com catalisador é mais rápida em relação à mesma reação sem catalisador porque (A) a energia de ativação da etapa mais lenta é menor. (B) o caminho da reação é menor. (C) o complexo ativado se forma em etapas exotérmicas. (D) a reação de endotérmica passa a ser exotérmica. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 26 RESOLUÇÃO: O catalisador atua em uma reação química diminuindo a energia de ativação. Como a energia de ativação é uma barreira a ser ultrapassada a reação se processa mais rapidamente. Resposta: “A”. 20. (PUC RS) O óxido nítrico reage com hidrogênio, produzindo nitrogênio e vapor d´água de acordo com a seguinte equação: 2NO(g) + 2H2(g) N2(g) + 2H2O(g) Acredita-se que essa reação ocorra em duas etapas: 1ª etapa (lenta): 2NO(g) + H2(g) N2O(g) + H2O(g) 2ª etapa (rápida): N2O(g) + H2(g) N2(g) + H2O(g) Caso as concentrações de NO e H2 sejam duplicadas simultaneamente, efetuando a reação em sistema fechado, a velocidade da reação ficará multiplicada por: a) 2 b) 3 c) 4 d) 6 e) 8 Gab: E 21. (UNESP SP) Para a reação genérica: A + 2B 4C, com as concentrações de A e B iguais a 1,7 mol/L e 3,0 mol/L, respectivamente, obtiveram-se em laboratório os dados mostrados na tabela. [C] (mol/L) 0,0 0,6 0,9 1,0 1,1 Tempo (h) 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 Com base na tabela, a velocidade média de consumo do reagente A no intervalo de 2,0 h a 4,0 h, expresso em mol L–1 h–1, será igual a: 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 27 a) 0,250. b) 0,150. c) 0,075. d) 0,050. e) 0,025. 21. (UNESP SP) Para a reação genérica: A + 2B 4C, com as concentrações de A e B iguais a 1,7 mol/L e 3,0 mol/L, respectivamente, obtiveram-se em laboratório os dados mostrados na tabela. [C] (mol/L) 0,0 0,6 0,9 1,0 1,1 Tempo (h) 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 Com base na tabela, a velocidade média de consumo do reagente A no intervalo de 2,0 h a 4,0 h, expresso em mol L–1 h–1, será igual a: Devemos calcular a quantidade da substancia A em relação ao seu consumo, dentro do intervalo solicitado (2h a 4h). Se a substancia C estava em 0,9 no tempo de 2 horas e 1,1 após 4 horas quanto foi gasto de A? Pela equação: Gasto em 2h 1 mol de A----- 4 mol de C x------------------0,9 mol/L X= 0,9/4 = 0,225 mol/L Gasto em 2h 1 mol de A----- 4 mol de C x------------------1,1 mol/L X= 1,1/4 = 0,275 mol/L Então, vamos fazer a tabela para a substancia A, neste experimento. [A] (mol/L) 1,7 X 1,475 Y 1,425 Tempo (h) 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 Variação da substancia A entre 2 e 4h = 0,05 mol 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 28 Velocidade: 0,05mol/L 2 h= ,0025 mol/Lxh Gab: E 22. (ITA SP) Considere as seguintes afirmações relativas a reações químicas em que não haja variação de temperatura e pressão: I. Uma reação química realizada com a adição de um catalisador é denominada heterogênea se existir uma superfície de contato visível entre os reagentes e o catalisador. II. A ordem de qualquer reação química em relação à concentração do catalisador é igual a zero. III. A constante de equilíbrio de uma reação química realizada com a adição de um catalisador tem valor numérico maior do que a da reação não catalisada. VI. A lei de velocidade de uma reação química realizada com a adição de um catalisador, mantidas constantes as concentrações dos demais reagentes, é igual àquela da mesma reação não catalisada. V. Um dos produtos de uma ração química pode ser o catalisador desta mesma reação. Das afirmações feitas, estão CORRETAS: a) apenas I e III b) apenas I e V c) apenas I, II e VI d) apenas II, VI e V e) apenas III, VI e V GAB: B RESOLUÇÃO I – Verdadeiro: quando o catalisador e os reagentes estão em fases diferentes , a catálise é denominada de heterogênea II – Falso: quando o catalisador afetar a velocidade de uma ração química a ordem da reação será diferente de zero em relação ao catalisador 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 29 III – Falso: somente a temperatura consegue alterar a constante de equilíbrio de uma reação química. VI – Falso: a adição de um catalisador modifica o caminho da reação, o número de etapas e a natureza do complexo ativado. Assim, a expressão da lei para uma reação não catalisada necessariamente não é a mesma de uma reação catalisada. V – Verdadeiro: trata-se de uma autocatálise. Por exemplo, pode-se citar a reação de Belousov-Zhabothiskii BrO3- + HBrO2 + H3O+ 2BrO2 + 2H2O 2BrO2 + 2Ce3+ + 2H3O+ 2HBrO2 + Ce4+ + 2H2O pelas etapas das reações pode-se perceber que o catalisador é o HBrO2, assim, se a sua concentração for aumentada a velocidade da primeira etapa será aumentada. 23. (ITA SP) A equação: 2A + B PRODUTOS representa uma determinada reação química que ocorre no estado gasoso. A lei de velocidade para esta reação depende da concentração de cada um dos reagentes, e a ordem parcial desta reação em relação a cada um dos reagentes é igual aos respectivos coeficientes estequiométricos. Seja V1 a velocidade da reação quando as pressão parcial de A e B é igual a pA e pB, respectivamente, e V2 a velocidade da reação quando estas pressões parciais são triplicadas. Aopção que fornece o valor CORRETO da razão V2/V1 é a) 1 b) 3 c) 9 d) 27 e) 81 Gab: D RESOLUÇÃO Pela lei de Guldberg-Waage temos que: 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 30 V = K . [A]2. [B] - Calculando a concentração em função da pressão parcial teremos: R T P Logo a velocidade V1 é: 3 B 2 A 1 B 2 A 1 )T.R( P.P.K V T.R P . T.R P .KV Velocidade V2: 3 B 2 A 2 B 2 A 2 )T.R( P.P.K.27 V T.R P3 . T.R P3 .KV Logo: 27 V V )T.R(P.P.K )T.R(P.P.K.27 V V 1 2 3 B 2 A 3 B 2 A 1 2 24. (INTEGRADO RJ) A Química Ambiental procura, entre outras coisas, adotar formas de atenuar a emissão de substâncias gasosas que depreciam a qualidade do ar. A reação entre os gases monóxido de carbono e oxigênio para produzir dióxido de carbono, de acordo com a equação abaixo, tem grande importância para o estudo ecológico: 2 CO(g) + O2(g) 2 CO2(g) Considerando a reação simples, assinale a alternativa correta: a) a velocidade de formação do dióxido de carbono independe da concentração dos reagentes; b) a velocidade de formação do dióxido de carbono independe da temperatura do ambiente; c) a reação química como mostrada acima não está ajustada em sua estequiometria; d) a reação é de terceira ordem em relação ao monóxido de carbono; e) a reação é de terceira ordem em relação aos reagentes. Gab: E 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 31 25. (UFU MG) Uma reação química processa-se, conforme o diagrama de energia abaixo. E ne rg ia I II III IV Sentido da reação Em relação à essa reação e às energias envolvidas, apresentadas acima, é INCORRETO afirmar que: a) II representa a Energia de Ativação da reação. b) é uma reação endotérmica, sendo I a energia absorvida na reação. c) IV representa o calor liberado na reação. d) III representa a Energia de Ativação para a reação inversa. Gab: B 26. (UFPR) Sobre o diagrama abaixo, referente à reação A + B C + D, considere as afirmativas a seguir: +120 0 -130 A + B C + D sentido da reação En erg ia Po ten cia l (k J) I. O processo é exotérmico. II. Na reação, H = -250 kJ. III. A energia de ativação vale +120 kJ. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 32 b) Somente a afirmativa I é verdadeira. c) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. d) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. Gab: A 27. (UERJ) É proibido, por lei, o transporte de materiais explosivos e/ou corrosivos em veículos coletivos. Na Tijuca, bairro da Zona Norte do município do Rio de Janeiro, um sério acidente causou vítimas fatais quando uma caixa contendo explosivos foi arrastada pelo piso do ônibus. A energia resultante do atrito iniciou uma reação de grande velocidade que liberou calor e promoveu reações em cadeia nos explosivos provocando incêndio e liberando muitos gases tóxicos. Dentre os gráficos abaixo, aquele que melhor representa o fenômeno ocorrido com a caixa de explosivo no interior do coletivo é: sentido da reação En er gi a início fim a- sentido da reação En erg ia início fim b- sentido da reação En er gi a início fim c- sentido da reação En erg ia início fim d- sentido da reação En er gi a fim início e- Gab: B 28. (INTEGRADO RJ) Considere o gráfico abaixo, representando uma reação química do tipo: R P 1 2 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 33 Assinale a afirmativa correta: a) a reação química no sentido I é endotérmica; b) a energia de ativação no sentido 1 é igual a I III; c) a diferença da energia de ativação nos dois sentidos é I II. d) a reação química no sentido 2 é exotérmica; e) a energia de ativação no sentido 1 é igual I II. Gab: E 29. (FEPECS DF) A catalase é uma enzima empregada na reação de decomposição do peróxido de hidrogênio, um dos compostos responsáveis pela formação de radicais livres no organismo. A ação dessa enzima permite que essa reação ocorra com uma velocidade 100 milhões de vezes maior do que a velocidade da reação sem a sua participação. Este aumento na velocidade da reação só é possível porque a catalase: a) desloca o equilíbrio da reação no sentido dos produtos; b) forma um composto iônico com o peróxido de hidrogênio; c) reduz a barreira de energia que separa reagentes dos produtos; d) aumenta a energia livre de ativação da reação; e) aumenta a diferença de energia entre os reagentes e os produtos. Gab: C 30. (UERJ) Quando se leva uma esponja de aço à chama de um bico de gás, a velocidade da reação de oxidação é tão grande que incendeia o material. O mesmo não ocorre ao se levar uma lâmina de aço à chama. Nessas experiências, o fator que determina a diferença de velocidades de reação é: a) a pressão b) o catalisador c) o estado físico d) a concentração 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 34 e) a superfície de contato Gab: E 31. (PUC MG) Observe com atenção os itens a seguir. I) Concentração dos reagentes. II) Temperatura do sistema. III) Presença de um catalisador. São fatores que afetam a velocidade de uma reação química: a) I e II apenas b) I e III apenas c) II e III apenas d) I, II e III Gab: D 32. (UFMG) Dois recipientes contêm a mesma quantidade de H2SO4. No sistema I, coloca-se uma mola de ferro comprimida, no sistema II, outra mola, idêntica à primeira, mas não comprimida. Ambas são corroídas pelo ácido. Sobre esses sistemas, a afirmativa CORRETA é: a) O sistema I, no estado final, terá mais ligações químicas do que o sistema II. b) As espécies químicas do sistema I ficam mais aglomeradas do que as do sistema II. c) A temperatura final do sistema I é mais alta do que a do sistema II. d) O rendimento da reação do sistema I é mais alto do que a do sistema II. e) A concentração final da solução do sistema I é maior do que a do sistema II. Resolução: Ao reagir com a mola comprimida a corrosão ocorrerá em um local mais concentrado, no segundo o calor gerado pela corrosão se perderá 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 35 com mais velocidade, haja visto a distância entre os pontos de corrosão. Comparando duas situações: como detonar uma bomba de cinquenta Kg comparado a várias bombas que totalizem 50 Kg. Na primeira detonação teremos maior poder uma vez que sua massa está concentrada em apenas um lugar. Resposta: C 33. (UERJ) A sabedoria popular indica que, para acender uma lareira, devemos utilizar inicialmente lascas de lenha e só depois colocarmos as toras. Em condições reacionais idênticas e utilizando massas iguais de madeira em lascas e em toras, verifica-se que madeira em lascas queima com mais velocidade. O fator determinante, paraessa maior velocidade da reação, é o aumento da: a) pressão b) temperatura c) concentração d) superfície de contato Gab: D 34. (Fund. Oswaldo Cruz SP) Determinada reação, em presença de catalisador, ocorre em 3 etapas: XY + A AY + X AY + B AB + Y AB + X AX + B Qual das espécies indicadas constitui o catalisador? a) XY b) A c) X d) AB e) B Gab: E 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 36 O catalisador é uma substancia que entra como reagente em uma das etapas e sai da mesma forma química em outra etapa posterior, não necessariamente a próxima ou a última. Compare as reações e você concluirá que quem entra e sai da mesma maneira é o B. 35. (PUC MG) Velocidade de reação são também afetadas por concentração, geometria de colisões, temperatura e a presença de um catalisador. De acordo com esses fatores, assinale a afirmação INCORRETA: a) A reação mais vagarosa, envolvida no mecanismo de reação, determina a velocidade da reação total. b) Aumentando a concentração das partículas reagentes, eleva-se a chance de colisões. c) Ótima geometria de (colisão frontal) reduz a barreira de energia de ativação. d) Uma diminuição de temperatura tende a diminuir a velocidade das reações químicas. e) Um catalisador acelera a velocidade das reações, porque diminui a energia de ativação. Resolução: A colisão deve ter geometria adequada e energia minima para atingir o estado de transição. Mas, não altera a barreira a ser vencida. Apenas favorece que seja vencida. Por isto o item está errado. Resposta: C. 36. (PUC SP) As substâncias nitrato de chumbo (II) e iodeto de potássio reagem entre si tanto no estado sólido quanto em solução aquosa, formando o iodeto de chumbo (II), sólido amarelo insolúvel em água a temperatura ambiente. reação 1 Pb(NO3)2(s) + 2 KI(s) Pbl2(s) + 2KNO3(s) reação 2 Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq) Pbl2(s) + 2KNO3(aq) 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 37 Sob determinadas condições, o carvão reage em contato com o oxigênio. Nas churrasqueiras, pedaços de carvão são queimados, fornecendo calor suficiente para assar a carne. Em minas de carvão, muitas vezes o pó de carvão disperso no ar entra em combustão, causando acidentes. reação 3 C(pedaços) + O2(g) CO2(g) reação 4 C(em pó) + O2(g) CO2(g) A síntese da amônia é um processo exotérmico, realizado a partir da reação do gás nitrogênio e do gás hidrogênio. Em um reator foram realizadas duas sínteses, a primeira a 300°C e a segunda a 500°C. A pressão no sistema reacional foi a mesma nos dois experimentos. reação 5 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) t = 300°C reação 6 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) t = 500°C Analisando os fatores envolvidos nos processos acima que influenciam na rapidez das reações descritas, pode-se afirmar sobre a velocidade (v) de cada reação que a) v1 > v2, v3 > v4, v5 > v6 b) v1 < v2, v3 > v4, v5 > v6 c) v1 < v2, v3 < v4, v5 < v6 d) v1 < v2, v3 > v4, v5 < v6 e) v1 > v2, v3 < v4, v5 < v6 Resolução: Nesta questão a primeira situação nos remete aos estados físicos. Reações com reagentes em estado gasoso são mais rápidas no estado gasoso, depois líquido (ou aquoso) e menor velocidade no estado sólido. O que eu oriento: você se lembra que os estados físicos diferentes geram diferentes valores de energia? Então, você pode colocar os reagentes e produtos das duas reações em um gráfico de entalpia para concluir que v1 < v2. Vamos ao segundo caso: o que nos é colocado é a diferença de estados físicos. Portanto, quanto maior a 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 38 superfície de contato maior a velocidade da reação, se mantidas as demais condições. Logo, v3 < v4. Na terceira situação o fator envolvido é a temperatura. O Aumento da temperatura favorece o aumento da velocidade das reações. Logo: v5 < v6 Resposta: C 37. (UNIFICADO RJ) O gráfico a seguir representa a variação das concentrações das substâncias X, Y e Z durante a reação em que elas tomam parte. A equação que representa a reação é: a) X + Z Y b) X + Y Z c) X Y + Z d) Y X + Z e) Z X + Y Gab: E 38. (PUC MG) Em uma experiência, estuda-se a velocidade de reação, em uma determinada temperatura, entre os íons persulfato e iodeto. A estequiometria da reação entre esses íons é a seguinte: 242 2 82 2SOI2IOS O gráfico a seguir representa a evolução da concentração de duas das espécies presentes durante o acontecimento da reação. 67538780688 67538780688 - Brendo QUÍMICA TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 39 00 10 2030 40 50 6070 80 4,0 8,0 12,0 16,0 20,0 Concentração mol/L Tempo/min I II É CORRETO afirmar que as curvas 1 e 2 representam, respectivamente, a evolução das concentrações das espécies: a) iodo e íon sulfato. b) íon persulfato e íon iodeto. c) íon iodeto e íon persulfato. d) íon sulfato e iodo. Gab: A Grande abraço. Excelente estudo. Estou à disposição. Prof. Wagner 67538780688 67538780688 - Brendo
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