Química - Livro 2-319-321

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 3
319
20 UFSC 2016 Considere uma reação química na qual
estão envolvidas três substâncias distintas, identi-
ficadas como X1, X2 e X3. A reação tem início no
instante t1 e é dada por completa quando o tempo t3
é atingido. O diagrama que representa a variação nas
concentrações das substâncias envolvidas na reação
é mostrado a seguir:
C
o
n
c
e
n
tr
a
ç
ã
o
 (
m
o
l/
L
)
t1
X3
t2
Tempo (s)
t3
X1X2
Com base nesses dados, é correto armar que:
01 X1 e X2 são reagentes, ao passo que X3 é o produto
da reação.
02 X3 é um catalisador para a reação.
04 X1 é produto da reação.
08 se fosse utilizado um catalisador para a reação, a
concentração de X1 diminuiria com o tempo.
16 a reação em questão apresenta molecularidade
um.
32 o uso de um catalisador reduziria a energia de
ativação da reação entre X2 e X3, promovendo a
formação mais rápida de X1.
Soma:JJ
21 UEPG 2016 Nos tubos de ensaio A, B, C e D foram adi-
cionados 2,0 g de zinco e 10 mL de ácido clorídrico
1,0 mol/L. A diferença entre os tubos é a granulometria
do zinco e a temperatura. Observou-se o despren-
dimento de gás nos 4 tubos. A partir do esquema a
seguir, que representa o início do processo, assinale
o que for correto.
A
10 °C
B
25 °C
C
25 °C
D
25 °C
01 A velocidade da reação é maior no tubo B do que
no tubo A.
02 O tubo que apresenta a maior velocidade de rea-
ção é o D.
04 A reação que ocorre é Zn(s) + 2 HCl(aq) →
ZnCl2(aq) + H2(g).
08 O tubo C apresenta uma velocidade de reação
maior que no tubo B porque a superfície de con-
tato do zinco é maior no tubo C.
16 A velocidade de reação do Zn nos tubos obede-
ce a seguinte ordem: A < B < C < D.
Soma:JJ
22 Uerj 2012 As curvas que descrevem as velocidades de
reação de muitas enzimas em função das variações das
concentrações de seus substratos seguem a equação
de Michaelis. Tal equação é representada por uma hipér-
bole retangular cuja fórmula é:
=
⋅  
+  
v
V S
K S
máx
m
v = velocidade de reação
vmáx = velocidade máxima de reação
Km = constante de Michaelis
[S] = concentração de substrato
A constante de Michaelis corresponde à concentra-
ção de substrato na qual =v
V
2
máx .
Considere um experimento em que uma enzima, cuja
constante de Michaelis é igual a 9 ⋅ 10−3 milimol/L, foi
incubada em condições ideais, com concentração de
substrato igual a 10−3 milimol/L. A velocidade de rea-
ção medida correspondeu a 10 unidades. Em seguida,
a concentração de substrato foi bastante elevada de
modo a manter essa enzima completamente saturada.
Neste caso, a velocidade de reação medida será, nas
mesmas unidades, equivalente a:
A 1
 10
C 100
 1  000
23 USCS 2016 Um estudo para verificar o efeito da cinética de
degradação e o tempo de prateleira de um suco de man-
ga analisou a velocidade de decomposição da vitamina C
em três temperaturas diferentes: 25 ºC, 35 ºC e 45 ºC.
O gráfico mostra o resultado da análise.
30
27
45 °C
25 °C
35 °C
V
it
a
m
in
a
 C
 (
m
g
⋅
 1
0
0
 m
L
–
1
)
25
20
15
10
0 20 40 60
Tempo (dias)
80 100 120
5
(www.redalyc.org)
QUÍMICA Capítulo 4 Cinética Química320
O estudo considerou o tempo de prateleira como sendo
o tempo de meia-vida da concentração de vitamina C.
a) Determine, utilizando o gráfico anterior, o tempo
de prateleira aproximado para um suco de manga
armazenado a uma temperatura de 35 ºC.
b) Para o experimento cuja velocidade de degra-
dação foi maior, calcule a velocidade média de
degradação da vitamina C, em mg⋅L−1·dia−1 nos
primeiros 60 dias.
24 Fac. Albert Einstein 2016 Um comprimido efervescente,
de 4,0 g de massa, contém bicarbonato de sódio, car-
bonato de sódio, ácido cítrico e ácido acetilsalicílico,
todos sólidos brancos solúveis em água. Ao adicionar o
comprimido à água, o ácido cítrico reage com o carbo-
nato e o bicarbonato de sódio, gerando gás carbônico.
Foram realizados 4 experimentos para estudar a ciné-
tica da reação envolvendo os reagentes presentes no
comprimido efervescente, sendo que a condição de
cada experimento encontra-se descrita a seguir.
Experimento 1. O comprimido inteiro foi dissolvido em
200 mL de água a 25 ºC.
Experimento 2. Dois comprimidos inteiros foram dissolvi-
dos em 200 mL de água a 25 ºC.
Experimento 3. O comprimido triturado (4,0 g) foi dissol-
vido em 200 mL de água a 25 ºC.
Experimento 4. O comprimido inteiro foi dissolvido em
200 mL de água a 50 ºC.
Em cada experimento recolheu-se gás carbônico produ-
zido nas mesmas condições de temperatura e pressão,
até se obter 100 mL de gás, registrando-se o tempo de-
corrido (t).
A alternativa que apresenta adequadamente a compara-
ção entre esses tempos é
A t1 < t2 t1 = t3 t1 > t4
 t1 = t2 t1 > t3 t1 < t4
C t1 > t2 t1 > t3 t1 > t4
 t1 > t2 t1 < t3 t1 = t4
25 UEM 2012 Sabe-se que mudanças de temperatura
podem afetar diretamente a velocidade de reações
químicas e a atividade de enzimas. A esse respeito e
considerando o conhecimento sobre o assunto, assinale
a(s) alternativa(s) correta(s).
01 Dentro de certos limites, a velocidade de uma
reação enzimática aumenta com a elevação da
temperatura. A partir de determinado ponto, porém,
o aumento de temperatura faz com que a velocida-
de da reação diminua bruscamente e cesse.
02 O aquecimento excessivo de uma enzima pro-
voca modicações em sua estrutura e essas
modicações são reversíveis. Esse processo é
conhecido como desnaturação.
04 Em uma reação química a elevação da temperatura
aumenta o número de colisões efetivas entre os
reagentes, aumentando a velocidade da reação.
08 Reações químicas endotérmicas aumentam de ve-
locidade com o aumento da temperatura da reação.
16 Reações químicas exotérmicas diminuem de
velocidade com o aumento da temperatura da
reação.
Soma:JJ
26 IME 2014 Considere a reação catalisada descrita pelo
mecanismo a seguir.
Primeira etapa: A + BC → AC + B
Segunda etapa: AC + D → A + CD
O perl energético dessa reação segue a representa-
ção do gráco a seguir.
E
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rg
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 p
o
te
n
c
ia
l
Evolução da reação
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Diante das informações apresentadas, é correto ar-
mar que
A os intermediários de reação são representados por
(2) e (3) e equivalem, respectivamente, aos com-
postos BC e AC.
 os reagentes, representados por (1), são os compos-
tos A e D.
C o complexo ativado representado por (4) tem estru-
tura A C D.
 o produto, representado por (5), é único e equivale
ao composto CD.
 a presença do catalisadora A torna a reação exo-
térmica.
27 Fuvest 2016 A vitamina C, presente em sucos de frutas
como a manga, pode sofrer processos de degrada-
ção em certas condições. Um pesquisador fez um
estudo sobre a degradação da vitamina C contida em
sucos de manga comerciais, determinando a variação
da concentração dessa vitamina com o tempo, em di-
ferentes temperaturas.
O gráco da gura 2 representa os dados de degra-
dação da vitamina C em três diferentes temperaturas,
25 ºC, 35 ºC e 45 ºC, estando identicada a curva
referente ao experimento realizado a 35 ºC.
a) No estudo a 35 ºC a velocidade média de degra-
dação da vitamina C é a mesma nos intervalos de
tempo correspondentes aos 30 primeiros dias e
aos 30 últimos dias do estudo? Explique, apresen-
tando cálculos das velocidades (em mg·L−1·dia−1),
para esses dois intervalos de tempo.
O número de moléculas com uma determinada ener-
gia cinética varia com a temperatura, conforme está
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ilustrado na gura a seguir. Suponha que a gura se
rera à energia das moléculas de vitamina C pre-
sentes no suco, cujo processo de degradação está
sendo estudado nas temperaturas de 35 ºC e de
45 ºC. Na gura 1, está representada, também, a
energia de ativação desse processo de degradação.
b) Identifique, no gráfico da figura 2, qual das curvas
representa os dados da variação da concentração
de vitamina C com o tempo, a 45 ºC. Justifique
sua escolha, utilizando a figura 1 para fundamentar
sua explicação.
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ro
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c
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la
s
Figura 1
Energia
T
1
T
2
 > T
1
T
2
E
a
Figura 2
300,0
250,0
200,0150,0
100,0
50,0
0,0
0 20 40 60
Tempo (dia)
80 100 120 140
C
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n
c
e
n
tr
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a
 C
 (
m
g
⋅
L
–
1
)
28 Fuvest 2014 Investigou-se a velocidade de forma-
ção de gás hidrogênio proveniente da reação de Mg
metálico com solução aquosa de HCl. Uma solução
aquosa de HCl foi adicionada em grande excesso, e
de uma só vez, sobre uma pequena chapa de mag-
nésio metálico, colocada no fundo de um erlenmeyer.
Imediatamente após a adição, uma seringa, com êm-
bolo móvel, livre de atrito, foi adaptada ao sistema
para medir o volume de gás hidrogênio produzido,
conforme mostra o esquema a seguir.
Solução aquosa de HC
Mg
Os dados obtidos, sob temperatura e pressão cons-
tantes, estão representados na tabela e no gráco
seguintes.
Tempo
(min)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Volume de H
2
acumulado
(cm
3
)
0 15 27 36 44 51 57 62 66 69 71
a) Analisando os dados da tabela, um estudante de
Química afirmou que a velocidade de formação
do gás H2 varia durante o experimento. Explique
como ele chegou a essa conclusão.
Em um novo experimento, a chapa de Mg foi subs-
tituída por raspas do mesmo metal, mantendo-se
iguais a massa da substância metálica e todas as
demais condições experimentais.
b) No gráfico a seguir, esboce a curva que seria obtida
no experimento em que se utilizou raspas de Mg.
90
V
o
lu
m
e
 d
e
 H
2
 (
c
m
3
)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0 2 4
Tempo (min)
6 8 10
29 UFPB 2011 O aumento da frota de carros no Brasil tem,
como consequência direta, o aumento da emissão
de poluentes na atmosfera. A fim de minimizar essa
problemática, os carros novos trazem um conversor
catalítico, que é colocado no tubo de escapamento.
O catalisador usado nesse conversor é formado de
superfícies hexagonais com grande área, tipo col-
meias, impregnadas com metais Pd, Rh e Mo, onde
ocorrem as reações de conversão dos gases de es-
capamento, conforme ilustrado a seguir.
Catalisador cerâmico
impregnado com
metais preciosos
Manta cerâmica
para proteção
do catalisador
Gases de
exaustão
provenientes
do motor
(CO, NO e
hidrocarbonetos)
(CO
2
, N
2
 e H
2
O)
Saída de
gases
purificadosCarcaça
metálica
FELTRE, R. L. Físico-Química. 6. ed. São Paulo: Moderna, 2004. v. 3. p. 176. (Adapt.).