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28 Coleção Estudo Frente B Módulo 08 03. (UFRJ) O aspartame é um adoçante usado em bebidas lácteas dietéticas. A reação de degradação do aspartame, nessas bebidas, apresenta cinética de primeira ordem em relação a sua concentração. O gráfico a seguir relaciona a velocidade de degradação do aspartame com a concentração, nas temperaturas de 4 ºC e 20 ºC. V el o ci d a d e d e d eg ra d a çã o ( m g / (L .h )) Concentração de aspartame (mg/L) 0,75 0,50 0,25 0,0 200 180 160 140 120 100 4 ºC 20 ºC Dois frascos A e B têm a mesma concentração inicial de aspartame, 200 mg.L–1, mas o primeiro está armazenado a 20 ºC e o segundo, a 4 ºC. DETERMINE a razão entre as constantes de velocidade da reação de degradação do aspartame nos frascos A e B. JUSTIFIQUE a sua resposta. 04. (UFRGS) Uma reação é de primeira ordem em relação ao reagente A e de primeira ordem em relação ao reagente B, sendo representada pela equação 2A(g) + B(g) → 2C(g) + D(g) Mantendo-se a temperatura e a massa constantes e reduzindo-se à metade os volumes de A(g) e B(g), a velocidade da reação A) duplica. B) fica reduzida à metade. C) quadruplica. D) fica oito vezes maior. E) fica quatro vezes menor. 05. A reação 2A + 2B → 2AB processa-se, em fase gasosa, em etapas: 1ª etapa: A + 2B → AB2 (lenta) 2ª etapa: AB2 + A → 2AB (rápida) A lei da velocidade é A) v = k . [A]2 . [B]2. B) v = k . [A] . [B]. C) v = k . [A] . [B]2. D) v = k . [A]. E) v = k . [B]2. 06. (PUC Minas) A reação NO2(g) + CO(g) → CO2(g) + NO(g) ocorre em duas etapas: 1ª etapa: NO2(g) + NO2(g) → NO(g) + NO3(g) (lenta) 2ª etapa: NO3(g) + CO(g) → CO2(g) + NO2(g) (rápida) A lei de velocidade para a reação é A) v = k . [NO2] 2. B) v = k . [NO2] 2 . [CO]. C) v = k . [NO3] . [CO]. D) v = k . [NO2] . [CO]. E) v = k . [CO2] 2 . [NO]. 07. (UNIRIO-RJ) A hidrazina, N2H4, é utilizada, junto com alguns dos seus derivados, como combustível sólido nos ônibus espaciais. Sua formação ocorre em várias etapas: A. NH3(aq) + OCl – (aq) → NH2Cl(aq) + OH – (aq) (rápida) B. NH2Cl(aq) + NH3(aq) → N2H5 + (aq) + Cl – (aq) (lenta) C. N2H5 + (aq) + OH – (aq) → N2H4(aq) + H2O(l) (rápida) Indique a opção que contém a expressão de velocidade para a reação de formação de hidrazina. A) v = k . [NH2Cl] . [NH3] B) v = k . [NH3] . [OCl – ] C) v = k . [NH3] 2 . [OCl–] D) v = k . [N2H4] . [Cl –] . [H2O] E) v = k . [N2H5] . [OH –] 08. (ITA-SP) Uma certa reação química é representada pela equação 2A(g) + 2B(g) → C(g) em que A, B e C significam as espécies químicas que são colocadas para reagir. Verificou-se, experimentalmente, numa certa temperatura, que a velocidade dessa reação quadruplica com a duplicação da concentração da espécie A, mas não depende das concentrações de B e C. Assinale a opção que contém, respectivamente, a expressão da velocidade e o valor da ordem da reação. A) v = k . [A]2 . [B]2 e 4. B) v = k . [A]2 . [B]2 e 3. C) v = k . [A]2 . [B]2 e 2. D) v = k . [A]2 e 4. E) v = k . [A]2 e 2. Velocidade instantânea 29Editora Bernoulli Q U ÍM IC A 09. (UFC–2010) A tabela a seguir apresenta os resultados obtidos para o estudo cinético de uma reação química elementar genérica na forma aA + bB + cC → D + E Experimento [A] [B] [C] Velocidade da reação / mol.L–1s–1 1 0,10 0,10 0,10 8,0x10–4 2 0,20 0,10 0,10 1,6x10–3 3 0,10 0,20 0,10 1,6x10–3 4 0,10 0,10 0,20 3,2x10–3 A partir desses resultados, DETERMINE A) a lei de velocidade da reação. B) o va lor da ve loc idade da reação quando [A] = [B] = [C] = 0,20 mol.L–1. 10. (UFSCar-SP) A decomposição do pentóxido de dinitrogênio é representada pela equação 2N2O5(g) → 4NO2(g) + O2(g) Foram realizados três experimentos, apresentados na tabela a seguir: Experimento [N2O5] Velocidade I x 4z II x/2 2z III x/4 z A expressão da velocidade da reação é A) v = k . [N2O5] 0. B) v = k . [N2O5] 1/4. C) v = k . [N2O5] 1/2. D) v = k . [N2O5] 1. E) v = k . [N2O5] 2. 11. (PUC-SP–2007) A reação redox que ocorre entre os íons brometo (Br –) e bromato (BrO3 – ) em meio ácido, formando o bromo (Br2), é representada pela equação BrO3 – (aq) + 5Br – (aq) + 6H + (aq) → 3Br2(aq) + 3H2O(l) Um estudo cinético dessa reação em função das concentrações dos reagentes foi efetuado, e os dados obtidos estão listados na tabela a seguir: Exp. [BrO3 –]inicial (mol.L–1) [Br–]inicial (mol.L–1) [H+]inicial (mol.L–1) Velocidade (mol.L–1.s–1) 1 0,10 0,10 0,10 1,2x10–3 2 0,20 0,10 0,10 2,4x10–3 3 0,20 0,30 0,10 7,2x10–3 4 0,10 0,10 0,20 4,8x10–3 Considerando-se as observações experimentais, pode-se concluir que a lei de velocidade para a reação é A) v = k . [BrO3 –] . [Br –] . [H+]. B) v = k . [BrO3 –] . [Br –]5 . [H+]6. C) v = k . [BrO3 – ]2 . [Br – ]6 . [H+]4. D) v = k . [BrO3 – ] . [Br – ]3 . [H+]6. E) v = k . [BrO3 – ] . [Br –] . [H+]2. 12. (UNIRIO-RJ) Num laboratório, foram efetuadas diversas experiências para a reação 2H2(g) + 2NO(g) → N2(g) + 2H2O(g) Com os resultados das velocidades iniciais obtidas, montou-se a seguinte tabela: Exp. [H2] [NO] v / mol.L –1.s–1 1 0,10 0,10 0,10 2 0,20 0,10 0,20 3 0,10 0,20 0,40 4 0,30 0,10 0,30 5 0,10 0,30 0,90 Baseando-se na tabela, podemos afirmar que a lei de velocidade para a reação é A) v = k . [H2]. B) v = k . [NO]. C) v = k . [H2] . [NO]. D) v = k . [H2] 2 . [NO]. E) v = k . [H2] . [NO] 2. 13. (UEL-PR) No estudo cinético de uma reação representada por 2A(g) + B2(g) → 2AB(g), colocaram-se os seguintes dados: Concentração inicial de A /mol.L–1 Concentração inicial de B2 / mol.L –1 Velocidade inicial /mol.L–1.s–1 0,10 0,10 2,53x106 0,10 0,20 5,06x106 0,20 0,10 10,01x106 A velocidade da reação pode ser expressa pela reação A) v = k . 2[A]. B) v = k . [B]2. C) v = k . [A] . [B]. D) v = k . [A]2 . [B]. E) v = K . [A] . [B]2. 30 Coleção Estudo Frente B Módulo 08 14. (UFRN) A água oxigenada é uma substância oxidante que, em meio ácido, permite a obtenção de iodo, a partir de iodetos existentes nas águas-mães das salinas, como mostra a reação escrita a seguir: H2O2 + 2H3O + + 2I– → 4H2O + I2 Quando se faz um estudo cinético dessa reação em solução aquosa e se examina, separadamente, a influência da concentração de cada reagente, na velocidade da reação (v), obtêm-se os gráficos seguintes: v [H3O +] v [H2O2] v [I–] A expressão da lei de velocidade da reação é A) v = k . [H2O2] . [I – ]. C) v = k . [H2O2] . [H3O +]. B) v = k . [H3O +]. D) v = k . [H3O +] . [I–]. SEÇÃO ENEM 01. Jogadores de futebol e alpinistas necessitam de um período de aclimatação, a fim de se minimizarem os efeitos das grandes altitudes. Nesse tipo de situação, o ar é rarefeito e a baixa quantidade de oxigênio acarreta alguns desconfortos físicos, tais como dores de cabeça, fadiga, náuseas e, em casos mais graves, o indivíduo pode entrar no estado de coma, o que pode levá-lo ao óbito. A hemoglobina é a responsável pelo transporte de oxigênio inalado para as células de nosso organismo na forma de oxiemoglobina. Esse processo é representado pela equação não balanceada: Hemoglobina(aq) + O2(g) Oxiemoglobina(aq) Durante o período de aclimatação, o organismo aumenta a taxa de produção de hemoglobina, restabelecendo os níveis de oxigenação nas células. Os estudos da cinética dessa reação demonstram que, quando triplicamos a concentração de hemoglobina, a velocidade da conversão em oxiemoglobina triplica, e, quando duplicamos a concentração de oxigênio, essa velocidade duplica. A lei de velocidade para o processo de conversão de hemoglobina em oxiemoglobina é A) v = k . [Hemoglobina(aq)] . [O2(g)] 4. B) v = k . [Hemoglobina(aq)] 2 . [O2(g)] 3. C) v = k . [Hemoglobina(aq)] . [O2(g)]. D) v = k . [Hemoglobina(aq)] 2 . [O2(g)] 2. E) v = k . [Hemoglobina(aq)] . [O2(g)] 2. GABARITO Fixação 01. D 02. C 03. D 04. D 05. A) 2H2O2(aq) → 2H2O(l ) + O2(g) B) Indicação: Falsa. Justificativa: O catalisador KI(aq) participa como reagente na etapa I, sendo restituído na etapa II. C) Valor de m = 1 Valor de n = 1 Nos experimentos I e II, dobrando-se a concentração, em mol.L–1, de H2O2(aq) e mantendo-se constante a concentração de KI(aq), a velocidade dobra. Nos experimentos II e III, reduzindo-se à metade a concentração, em mol.L–1, de KI(aq) e mantendo-se constante a concentração de H2O2(aq), a velocidade é reduzida à metade. Portanto, é possível afirmar que a velocidade da reação depende diretamente das concentrações dessas espécies químicas. Propostos 01. D 02. A 03. vA = kA . [aspartame] vB = kB . [aspartame] A A A B B v k k0,75 v k 0,25 = → = Bk kA = 3kB 04. C 05. C 06. A 07. A 08. E 09. A) v = 8 . [A] . [B] . [C]2 B) v = 1,28x10–2 mol.L–1.s–1 10. D 11. E 12. E 13. D 14. A Seção Enem 01. C