2ª_lista_de_Físico-Química

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2ª Lista de Físiso-Química 
NOME: 
PROFESSORA: Shisley Barcelos DISCIPLINA: Físico-Química 
TURMA: EM4 PERÍODO: 4º DATA: 14/03/2014 
 
Assunto: Cinética Química 
1) O diagrama abaixo se refere a um processo químico representado pela equação química X2(g) + Y2(g)  2 
XY(g), realizado por meio de dois caminhos reacionais diferentes, ambos nas mesmas condições de 
temperatura e de pressão. 
 
 
 
A respeito desse diagrama, é INCORRETO afirmar que: 
 
a) a diferença entre os valores de energia, representados pelas letras A e B, corresponde à diminuição da 
energia de ativação do processo, provocada pelo uso de um catalisador. 
b) o valor de energia representado pela letra C identifica a entalpia do produto. 
c) o valor de energia representado pela letra D se refere à entalpia dos reagentes. 
d) a diferença entre os valores de energia, representados pelas letras A e D, corresponde à energia de 
ativação do processo catalisado. 
e) a diferença entre os valores de energia, representados pelas letras C e D, corresponde à variação da 
entalpia do processo. 
 
2) Ao misturar acetona com bromo, na presença de ácido, ocorre a transformação representada pela equação 
química 
 
H3C
C
CH3
O
+ Br2
H+
H3C
C
CH2Br
O
+ HBr
 
 
 
Dentre as substâncias presentes nessa mistura, apenas o bromo possui cor e, quando este reagente for 
totalmente consumido, a solução ficará incolor. Assim sendo, a velocidade da reação pode ser determinada 
medindo-se o tempo decorrido até o desaparecimento da cor, após misturar volumes definidos de soluções 
aquosas de acetona, ácido e bromo, de concentrações iniciais conhecidas. 
 
a) Considerando que a velocidade da reação é dada por 
 
,concentração inicial de Br2
tempo para desaparecimento da cor 
 
complete a tabela apresentada abaixo. 
 
6610 3,30,20,84
6610 6,60,40,83
6610 6,60,21,62
13210 6,60,20,81
)s L (mol
reação da
Velocidade
(s)cor da
recimento
-desapa
o até
decorrido
 Tempo
)L (mol
Br de
 inicial
tração
-Concen
)L (mol
H de
 inicial
tração
-Concen
)L (mol
acetona
de inicial
tração
-Concen
mento
-Experi
3-
3-
3-
3-
1-1-
1-
2
1-1-





 
 
b) A velocidade da reação é independente da concentração de uma das substâncias presentes na mistura. 
Qual é essa substância? Justifique sua resposta. 
 
3) Os resultados de três experimentos, feitos para encontrar a lei de velocidade para a reação 2 NO(g) + 2 
H2(g)  N2(g) + 2 H2O(g), encontram-se na Tabela 1 abaixo. 
 
Tabela 1 – Velocidade inicial de consumo de NO(g) 
-5-3-3
-5-3-3
-5-3-3
1-1-
1-
2
1-
10 x 2,410 x 4,010 x 4,03
10 x 4,810 x 2,010 x 8,02
10 x 1,210 x 2,010 x 4,01
)s L (mol
NO de
inicial consumo
de Velocidade
)L (mol
inicial ][H
)L (mol
inicial [NO]
oExperiment
 
De acordo com esses resultados: 
a) Determine a equação de velocidade para a reação 
b) Calcule o valor de K 
 
4) O mecanismo da reação do brometo de hidrogênio com o dióxido de nitrogênio pode ser representado em 
duas etapas: 
HBr(g) + NO2(g)  HBrO(g) + NO(g) (lenta) 
HBr(g) + HBrO(g)  Br2(g) + H2O(g) (rápida) 
 
 
A partir do mecanismo proposto, escreva a expressão da lei de velocidade para a reação citada. 
 
5) A água oxigenada comercial, uma solução aquosa de peróxido de hidrogênio (H2O2), é um poderoso 
oxidante que devido a essa propriedade possui diversos usos, como por exemplo: no clareamento de 
cabelos, como agente antisséptico, na medicina veterinária, no tratamento de acne, entre outros. 
Normalmente, a água oxigenada deve ser guardada em frascos escuros que não permitam a passagem de 
luz, pois o peróxido de hidrogênio se decompõe rapidamente na sua presença, segundo a reação: 
H2O2(aq) luz H2O(l) + 
2
1
O2(g) 
O gráfico a seguir, apresenta o perfil da decomposição de H2O2 ao longo do tempo de um experimento 
realizado com água oxigenada. 
 
 
Considerando a reação química e o gráfico apresentados, e ainda que o tempo inicial é igual a zero, é correto 
afirmar que: 
 
a) A decomposição do peróxido de hidrogênio é descrita por uma função afim. 
b) No decorrer de 1.800 segundos, o módulo da velocidade média de decomposição de H2O2 foi de, 
aproximadamente, 0,02 mol.L
–1
.min
–1
. 
c) O tempo de 1.800 segundos é referente à decomposição de um oitavo da quantidade inicial peróxido de 
hidrogênio. 
d) Em 600 segundos, para cada litro de solução de H2O2 decomposto, foram formados 0,40 mol de gás 
oxigênio. 
e) No decorrer de 1.200 segundos, a decomposição de H2O2 foi de 1/4 da concentração inicial. 
 
6) O monóxido de carbono é um gás incolor, sem cheiro e muito reativo. Ele reage, por exemplo, com o gás 
oxigênio formando o dióxido de carbono, de acordo com a equação química a seguir. 
2CO(g) + O2(g)  2CO2(g) 
Experimentalmente observam-se as informações que estão no quadro a seguir. 
 
 
 
Considerando a equação química e os dados do quadro, assinale a alternativa correta. 
 
a) Para a lei de velocidade, a expressão para esta reação é v = k[CO2]
2
. 
b) Conforme aumenta a concentração do produto, aumenta a velocidade da reação. 
c) Esta é uma reação de ordem zero com relação ao CO2 e de segunda ordem quanto à reação global. 
d) A velocidade de formação do CO2 nesta reação é independente da concentração de O2. 
e) O valor da constante de velocidade para esta reação é 1,15 L
2
 mol
–2
min
–1
. 
 
7) Considerando que, experimentalmente, foi determinado que para as reações entre os gases hidrogênio e 
monóxido de nitrogênio, a lei de velocidade é velocidade = k [H2][NO]
2
. No que se refere a essa lei, 
assinale o que for correto. 
 
01. Se for duplicada a concentração molar de H2 a velocidade da reação será duplicada. 
02. A ordem da reação com relação ao H2 é 1 e com relação ao NO esta é 2, cujos valores são 
determinados experimentalmente. 
04. A ordem da reação global é 3. 
08. Se forem duplicadas ambas as concentrações molares de H2 e NO, a velocidade da reação será 
quadruplicada. 
16. O valor de k constitui a constante de velocidade e é característico da reação e da temperatura. 
 
8) A cinética química e a parte da química que trata das velocidades das reações. Macroscopicamente, os 
resultados de estudos cinéticos permitem a modelagem de sistemas complexos, tais como processos que 
ocorrem na atmosfera ou até mesmo no corpo humano. O estudo de catalisadores, que são cruciais para a 
indústria química e para o desenvolvimento de novos combustíveis, também é um ramo da cinética 
química. 
Sobre esse tema, leia atentamente as proposições abaixo. 
I. A energia de ativação de uma reação é uma medida da energia cinética mínima necessária às 
espécies, para que reajam quando elas colidirem. 
II. Em uma reação que ocorre em múltiplas etapas, as etapas que ocorrem mais rapidamente serão 
determinantes para a velocidade da reação global. 
III. Um catalisador é uma substância que modifica o mecanismo de reação, provendo uma rota 
alternativa com energia de ativação drasticamente aumentada para a reação, o que diminui assim a 
velocidade da reação. 
IV. Uma reação ocorre geralmente como resultado de uma série de etapas chamadas de reações 
elementares. Numa reação elementar, a molecularidade é definida pelo número de partículas (moléculas, 
átomos ou íons) de reagente envolvidas em uma reação elementar. 
V. A constante de velocidade de uma reação pode ser obtida pela medida da constante de equilíbrioda 
reação. A relação entre as constantes de equilíbrio da reação direta e inversa, quando estas são iguais, 
fornece o valor da constante de velocidade. 
 
Assinale a alternativa correta. 
a) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. 
b) Somente as afirmativas II e V são verdadeiras. 
 
c) Somente as afirmativas IV e V são verdadeiras. 
d) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. 
e) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras. 
 
9) Sobre cinética química e os fatores que influenciam a velocidade de reações químicas, assinale o que for 
correto. 
 
01. Reações que envolvem sólidos tendem a prosseguir mais rapidamente se a área superficial dos sólidos for 
diminuída. Isso pode ser feito diminuindo-se o tamanho das partículas dos sólidos. 
02. Para reações que envolvem líquidos, o aumento na concentração de um dos reagentes leva a um aumento 
na velocidade da reação, pois, conforme se aumenta a concentração, aumenta-se também a frequência 
com a qual as moléculas se chocam. Isto é válido desde que o reagente em questão faça parte da lei de 
velocidade. 
04. O aumento da temperatura faz aumentar a energia das moléculas e, à medida que as moléculas movem-se 
mais velozmente, elas se chocam com maior frequência e também com energia mais alta, ocasionando um 
aumento na velocidade da reação. 
08. Catalisadores são agentes que aumentam as velocidades das reações, afetando os tipos de colisões 
(mecanismos) que levam à reação. 
16. A velocidade de uma reação química é geralmente expressa em termos de variação de entalpia por 
unidade de tempo.