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434 UNIDADE 6 | CINÉTICA QUÍMICA 3. (PUC-RJ) Considere a reação de decomposição da substância A na substância B e as espécies a cada momento, segundo o tempo indicado na figura. 0 s 1,00 mol A 0 mol B 20 s 0,54 mol A 0,46 mol B 40 s 0,30 mol A 0,70 mol B R e p ro d u ç ã o /A rq u iv o d a e d it o ra Sobre a velocidade dessa reação, é correto afir- mar que a velocidade de: a) decomposição da substância A, no intervalo de tempo de 0 a 20 s, é 0,46 mol/s. b) decomposição da substância A, no intervalo de tempo de 20 a 40 s, é 0,012 mol/s. c) decomposição da substância A, no intervalo de tempo de 0 a 40 s, é 0,035 mol/s. d) formação da substância B, no intervalo de tem- po de 0 a 20 s, é 0,46 mol/s. e) formação da substância B, no intervalo de tem- po de 0 a 40 s, é 0,70 mol/s. 4. Alguns antibióticos se degradam com o passar do tempo conforme o diagrama a seguir. Tempo (semanas) 0,15 0,125 0,1 0,075 0,05 0,025 Concentra•‹o molar (mol/L) 10 20 30 40 Com base nas informações do diagrama, calcule a velocidade de degradação do antibiótico entre as semanas 10 e 30, em mol/L ? semana. 5. (Acafe-SC) Considere a reação de decomposição do pentóxido de dinitrogênio: 2 N 2 O 5 (g) 4 NO 2 (g) 1 O 2 (g) X Considerando que a velocidade de desapareci- mento do pentóxido de dinitrogênio seja de 6 ? 1023 mol ? L21 ? s21 assinale a alternativa que apresenta o valor correto para a velocidade de aparecimento de NO 2 expressa em mol ? L21 ? s2¹. a) 18 ? 1023 b) 24 ? 1023 c) 6 ? 1023 d) 12 ? 1023 6. (UFG-GO) O hipoclorito de sódio (NaC,O) é utili- zado como alvejante. A ação desse alvejante sobre uma solução azul produz descoramento, devido à reação com o corante. O gráfico representa a variação na concentração do corante em função do tempo de reação com o alvejante. A concen- tração inicial do alvejante é mil vezes maior que a do corante. R e p ro d u ç ã o /A rq u iv o d a e d it o raConcentração do corante (mol/L) Tempo (min) 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Analisando esse gráfico, julgue as proposições a seguir: 1) A velocidade da reação aumenta com o tempo. 2) A velocidade média da reação, entre 0 e 3 mi- nutos, é de 0,75 mol/L?min. 3) Em 4 minutos a concentração do corante é a metade da inicial. 4) Após 24 horas a solução permanece azul. 7. (IFBA) Os gases butano e propano são os princi- pais componentes do gás de cozinha (GLP - Gás Liquefeito de Petróleo). A combustão do butano (C 4 H 10 ) correspondente à equação: C 4 H 10 1 O 2 CO 2 1 H 2 O 1 Energia Se a velocidade da reação for 0,1 mol butano-mi- nuto qual a massa de CO 2 produzida em 1 hora? X F V F F B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U6_Cap23_p423a437.indd 434 8/2/18 12:30 PM 435CAPÍTULO 23 | ESTUDO DA VELOCIDADE (RAPIDEZ) DAS REAÇÕES a) 1 056 g b) 176 g c) 17,6 g d) 132 g e) 26,4 g 8. (PUC-RS) Amostras de magnésio foram colocadas em soluções aquosas de ácido clorídrico de di- versas concentrações e temperaturas, havendo total consumo do metal e desprendimento do hidrogênio gasoso. Observaram-se os seguintes resultados: Amostra Massa de magnésio consumida (g) Tempo de reação (min) I 0,20 1 II 2,00 5 III 4,00 10 IV 4,00 20 Pela análise dos dados contidos na tabela ante- rior, é correto afirmar que: a) a velocidade média da reação na amostra I é maior do que na amostra II. b) a quantidade de hidrogênio desprendida na amostra II é maior do que na amostra IV. c) a velocidade média da reação na amostra III é igual à da amostra IV. d) a velocidade média de reação na amostra IV é a metade da velocidade média de reação na amostra II. e) a quantidade de hidrogênio desprendida na amostra III é menor do que na amostra IV. 9. (UFRJ) Um dos métodos de preparação de iode- to de hidrogênio com alto grau de pureza utiliza a reação direta entre as substâncias iodo e hi- drogênio. Num experimento, 20 mol de iodo gasoso e 20 mol de hidrogênio gasoso foram colocados em um reator fechado com um volu- me útil igual a 2 litros. A mistura foi aquecida até determinada temperatura, quando ocorreu a reação representada a seguir. Considere a reação irreversível. H 2 (g) 1 I 2 (g) 2 HI (g) No experimento, a variação da concentração de H 2 (g) com o tempo de reação foi medida e os dados foram representados no gráfico a seguir: X X 6 12 20 22 24 26 28 3020 2 4 6 8 10 4 Tempo (min) (H 2 ) mol/L 8 10 14 16 18 a) Calcule a velocidade média da reação em re- lação ao H 2 em mol/L?min no intervalo de 0 a 14 min. b) Calcule a concentração de iodeto de hidrogênio após 10 minutos de reação. 10. (Uece) Manchete do jornal O Estado de São Paulo em 23.04.2014: “Gás metano produzido por vacas é usado para abastecer veículos”. Cientistas argentinos desen- volveram tecnologia para aproveitar o gás metano gerado pelos bovinos, que tem efeito estufa na atmosfera do planeta. CH 4 1 2 O 2 CO 2 1 2 H 2 O Pesquisando o gás metano, um grupo de estu- dantes da UECE realizou, em laboratório, uma combustão e coletou os dados da tabela abaixo: Tempo (min) [CH 4 ] (mol/L) [CO 2 ] (mol/L) 0 0,050 0 10 0,030 0,020 20 0,020 ? Com os dados da tabela, a velocidade média da reação entre 0 e 20 minutos foi determinada com o valor: a) 1,2 ? 1023 mol ? L21 ? min21. b) 0,8 ? 1023 mol ? L21 ? min21. c) 1,3 ? 1023 mol ? L21 ? min21. d) 1,5 ? 1023 mol ? L21 ? min21. 11. (Vunesp-SP) Em um laboratório, nas condições ambientes, uma determinada massa de carbona- to de cálcio (CaCO 3 ) foi colocada para reagir com excesso de ácido nítrico diluído. Os valores do volume de gás liberado pela reação com o trans- correr do tempo estão apresentados na tabela. R e p ro d u ç ã o /A rq u iv o d a e d it o ra X 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U6_Cap23_p423a437.indd 435 8/2/18 12:30 PM 436 UNIDADE 6 | CINÉTICA QUÍMICA tempo (min) volume de gás (cm3) 1 150 2 240 3 300 Escreva a equação balanceada da reação e cal- cule a velocidade média da reação, em mol ? ? min21, no intervalo entre 1 minuto e 3 minutos. Dado: Volume molar do CO 2 nas condições ambientes 5 5 25,0 L ? mol21 12. (Uerj) A água oxigenada é empregada, frequen- temente, como agente microbicida de ação oxi- dante local. A liberação de oxigênio, que ocorre durante a sua decomposição, é acelerada por uma enzima presente no sangue. Na limpeza de um ferimento, esse microbicida liberou, ao se decom- por, 1,6 g de oxigênio por segundo. Nessas con- dições, a velocidade de decomposição da água oxigenada, em mol/min, é igual a: a) 6,0. b) 5,4. c) 3,4. d) 1,7. 13. (Uerj) Air-bags são dispositivos de segurança de automóveis que protegem o motorista em caso de colisão. Consistem em uma espécie de balão contendo 130 g de azida de sódio em seu interior. A azida, submetida a aquecimento, decompõe-se imediata e completamente, inflando o balão em apenas 30 milissegundos. A equação abaixo representa a decomposição da azida: →2 NaN (s) 3 N (g) 2 Na (s)3 2 1 D Considerando o volume molar igual a 24 L/mol, calcule a velocidade da reação, em L/s, de nitro- gênio gasoso produzido. 14. (UFG-GO) O diagnóstico de doenças tropicais pode ser realizado por meio do uso de biossensores. Esses dispositivos monitoram a reação entre antí- genos e anticorpos, que normalmente resultam na formação de um complexo colorido. A tabela a se- guir apresenta as concentrações do complexo AB X formado em função do tempo em uma reação en- tre um antígeno A e um anticorpo B na proporção estequiométrica de 1:1. Tempo 0 5 10 15 20 [AB] (?1025 mol/L) 0 40 65 80 87 A partir dos dados apresentados: a) esboce o gráfico que represente a cinética de formação do complexo AB colorido; b) calcule a velocidade média da reação.(FMP–RS) Texto para a próxima questão: O Sonho de Mendeleiev Djabir modificou a doutrina dos quatro ele- mentos de Aristóteles, especialmente no tocante aos metais. Segundo ele, os metais eram formados de dois elementos: enxofre e mercúrio. O enxofre (“a pedra da queima”) era caracterizado pelo prin- cípio da combustibilidade. O mercúrio continha o princípio idealizado das propriedades metálicas. Quando esses dois princípios era combinados em quantidades diferentes, formavam metais dife- rentes. Assim o metal inferior chumbo podia ser separado em mercúrio e enxofre, os quais, se re- combinados nas proporções corretas, podiam-se tornar ouro. STRATHERN, Paul. O Sonho de Mendeleiev: a verdadeira história da química. Rio de Janeiro: Zahar, 2000. p. 42. 15. Na combustibilidade do enxofre, mencionada no texto, é obtido um produto que é amplamente utilizado nas indústrias como branqueador, de- sinfetante, conservante de alimentos e, principal- mente, na produção de bebidas alcoólicas como na do vinho, atuando em sua esterilização com a finalidade de inibir a ação de leveduras. Considerando-se que numa indústria de bebidas alcoólicas foram queimados 57,6 kg de enxofre em uma hora, a velocidade do produto gasoso formado, em mol ? s21 será de Dados: S 5 32; O 5 16. a) 0,5. b) 0,4. c) 0,1. d) 0,2. e) 0,3. X 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U6_Cap23_p423a437.indd 436 8/2/18 12:30 PM