Quimica Feltre - Vol 2-172-174

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19 (Mackenzie-SP) Quando se observa que a velocidade de
reação é maior em um comprimido efervescente usado
no combate à azia?
a) Quando colocado inteiro, em água que está à tempe-
ratura de 6 °C;
b) Quando pulverizado, em água que está à temperatura
de 45 °C.
c) Quando colocado inteiro, em água que está à tempe-
ratura de 45 °C.
d) Quando pulverizado, em água que está à temperatu-
ra de 6 °C.
e) Quando colocado inteiro, em água que está à tempe-
ratura de 25 °C.
Exercício resolvido
20 (Fuvest-SP) Dada a seguinte equação:
Reagentes Complexo ativado
Produtos " Calor
represente em um gráfico (entalpia em ordenada e
caminho de reação em abscissa) os níveis das entalpias
de reagentes, complexo ativado e produtos.
Resolução
Visto que a reação produz calor, concluímos que se
trata de uma reação exotérmica, representada pelo
gráfico abaixo.
21 (UFV-MG) A queima da gasolina ou do álcool, nos moto-
res dos carros, é que fornece a energia motriz dos mes-
mos. No entanto, para que haja a “explosão” no motor,
faz-se necessário o uso de velas de ignição. Qual dos grá-
ficos abaixo melhor representa a variação de entalpia (ca-
lor de reação a pressão constante) da reação de combus-
tão no motor?
a) d)
Reagentes
Produtos
Caminho da reação
Complexo ativado
Eat.
∆H (calor)
Entalpia (H )
Uma vez que a reação é exotérmica, o “nível” dos
produtos deverá estar abaixo do “nível” dos rea-
gentes, e o “desnível” (∆H) estará representando a
variação de entalpia (calor liberado) da reação. A
energia de ativação, por sua vez, é sempre medida
do “nível” dos reagentes para o “pico” da curva,
que representa o complexo ativado.
Caminho
da reação
H
R
P
Caminho
da reação
H
R
P
Caminho
da reação
H
R
P
Caminho
da reação
H
R
P
22 (UFMG) Um palito de fósforo não se acende, esponta-
neamente, enquanto está guardado, mas basta um li-
geiro atrito com uma superfície áspera para que ele, ime-
diatamente, entre em combustão, com emissão de luz
e calor.
Considerando-se essas observações, o que se pode afir-
mar em relação à reação?
a) É endotérmica e tem energia de ativação maior que a
energia fornecida pelo atrito.
b) É endotérmica e tem energia de ativação menor que
a energia fornecida pelo atrito.
c) É exotérmica e tem energia de ativação maior que a
energia fornecida pelo atrito.
d) É exotérmica e tem energia de ativação menor que a
energia fornecida pelo atrito.
Caminho
da reação
H
R P
a) O que é estado ativado de uma reação?
b) O que é energia de ativação?
c) Qual a relação entre a energia de ativação e a facilidade na ocorrência de uma
reação?
d) Por que as faíscas elétricas provocam certas reações?
e) Que tipos de reação a luz e as demais radiações eletromagnéticas provocam?
REVISÃO Responda emseu caderno
EXERCÍCIOS Registre as respostasem seu caderno
c)
b) e)
Capitulo 04A-QF2-PNLEM 4/6/05, 16:34158
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159Capítulo 4 • CINÉTICA QUÍMICA
Exercício resolvido
Exercício resolvido
23 (Unaerp-SP) A partir do gráfico, calcule a energia de
ativação e o ∆H da reação A " B C " D.
Resolução
A energia de ativação é medida pela diferença entre
a entalpia final do complexo ativado e a entalpia ini-
cial dos reagentes; do gráfico, tiramos:
Eat. % 30 # 20 ⇒ Eat. % "10 kcal/mol
(o processo consome energia)
Portanto: Eat. % "10 kcal/mol
A variação de entalpia da reação é medida pela dife-
rença entre a entalpia final dos produtos e a entalpia
inicial dos reagentes; do gráfico, tiramos:
∆H % 5 # 20 ⇒ ∆H % #15 kcal/mol
(o processo libera energia)
Portanto: ∆H % #15 kcal/mol
Energia em kcal/mol
Caminho da reação
30
25
20
15
10
5
A + B
C + D
24 (UFPE) O metano é um poluente atmosférico e sua com-
bustão completa é descrita pela equação química ba-
lanceada:
CH4 (g) " 2 O2 (g) CO2 (g) " 2 H2O (g)
Essa combustão pode ser esquematizada pelo diagrama
abaixo.
c) a variação de entalpia é #1.140 kJ/mol, portanto é
endotérmico.
d) a entalpia de ativação é 890 kJ/mol.
e) a entalpia de ativação é #890 kJ/mol.
Caminho da reação
75
965
1.215
Entapia (kJ/mol)
CH4 " 2 O2
CO2 " 2 H2O
25 (Fuvest-SP) Considere a reação A B. Saben-
do-se que as energias de ativação para as reações de
formação e de decomposição de B, representadas
nos sentidos ( ) e ( ) na equação aci-
ma, são respectivamente 25,0 e 30,0 kJ/mol, qual
seria a variação de energia para a reação global?
Resolução
Basta desenhar o gráfico de energia, de acordo com
os dados do problema, e tirar a resposta do próprio
gráfico:
Do gráfico concluímos que:
x % 25,0 # 30,0 ⇒ x % #5,0 kJ/mol
Energia
Caminho da reação
Reação de
formação de B
Reação de
decomposição de B
x = ?
25,0 kJ/mol 30,0 kJ/mol
26 (Uece) Observe o gráfico e escolha a alternativa correta.
a) 42 kcal é a energia liberada na reação:
z x " y
b) 30 kcal é a energia do complexo ativado.
c) 12 kcal é a energia absorvida na reação:
x " y z
d) 32 kcal é a energia de ativação para a reação:
x " y z
Energia (kcal)
Caminho da reação
30
10
42
x + y
z
Sobre esse processo químico, podemos afirmar que:
a) a variação de entalpia é #890 kJ/mol, portanto é exo-
térmico.
b) a entalpia de ativação é #1.140 kJ/mol.
27 (Mackenzie-SP) Analisando o gráfico representativo do caminho da reação
A " B C, pode-se dizer que o valor da energia de ativação, em kcal/mol, e
o tipo de reação são, respectivamente:
a) 8 e exotérmica.
b) 20 e endotérmica.
c) 20 e exotérmica.
d) 28 e endotérmica.
e) 30 e endotérmica.
Caminho da reação
Energia em kcal/mol
0
2
10
15
20
25
30
A " B
C
EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES Registre as respostasem seu caderno
Capitulo 04A-QF2-PNLEM 14/7/05, 17:23159
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28 (EEM-SP) São dados os gráficos representativos do cami-
nho das reações (C.R.):
a) Explique qual das reações exige maior energia de ati-
vação (E ).
b) Qual das reações é, provavelmente, a mais rápida?
29 (PUC-SP) Uma solução aquosa de peróxido de hidrogênio
(H2O2), de concentração 0,1 mol/L, decompõe-se quan-
do em solução alcalina, a 20 °C, segundo a equação:
H2O2 (aq) H2O (l) "
1
2
O (g)2
O acompanhamento da velocidade de decomposição do
peróxido de hidrogênio nessas condições é representado
pelo gráfico:
E
C.R.
E
C.R.
E
C.R.
I II III
Em um segundo experimento, o acompanhamento
cinético da decomposição do H2O2, nas mesmas condi-
ções de pH, resultou no seguinte gráfico.
0,000
0 1.000
[H2O2]inicial % 0,1 mol/L
θ % 20 ºC
2.000 3.000
Tempo (min)
4.000 5.000
0,025
0,050
[H
2O
2]
(m
ol
/L
) 0,075
0,100
Analisando os dois gráficos, pode-se afirmar, a respeito
da concentração inicial de H2O2 e da temperatura no se-
gundo experimento, que:
a) [H2O2]inicial % 0,1 mol/L e θ % 20 °C
b) [H2O2]inicial % 0,2 mol/L e θ > 20 °C
c) [H2O2]inicial % 0,2 mol/L e θ % 20 °C
d) [H2O2]inicial % 0,2 mol/L e θ < 20 °C
e) [H2O2]inicial % 0,3 mol/L e θ > 20 °C
0,00
0 1.000 2.000 3.000
Tempo (min)
0,05
0,10
[H
2O
2]
(m
ol
/L
)
0,15
0,20
4
O EFEITO DA CONCENTRAÇÃO
DOS REAGENTES NA VELOCIDADE DAS REAÇÕES QUÍMICAS
4.1. Introdução
É muito fácil constatar que o aumento da con-
centração dos reagentes acarreta um aumento da
velocidade de uma reação. Por exemplo, quando
abanamos o carvão em brasa numa churrasqueira
(veja foto ao lado), o fogo se aviva, pois estamos
fornecendo mais ar (ou seja, mais oxigênio) para a
queima do carvão; e o fogo se tornaria ainda mais
intenso se fosse soprado oxigênio puro.
Como segundo exemplo, consideremos a reação:
Fe " 2 HCl FeCl2 " H2
Essa reação pode ser feita facilmente com palha de aço (liga que contém ferro) e ácido muriático
(que é o HCl impuro, encontrado em lojas de ferragens). Se executarmos essa reação com o ácido na
concentração em que é vendido,a reação será rápida; entretanto, se repetirmos a experiência usando o
mesmo ácido diluído em água, a reação será mais lenta.
Por que acontece isso? Porque, aumentando a concentração dos reagentes (número de moléculas
por unidade de volume), aumentamos a freqüência dos choques entre as moléculas reagentes e, como
conseqüência da teoria das colisões, aumenta a velocidade da reação.
E
D
U
A
R
D
O
S
A
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TA
LI
E
S
TR
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ID
Capitulo 04A-QF2-PNLEM 29/6/05, 11:49160