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Lista de Cinética Química: 1. Alguns fatores podem alterar a rapidez das reações químicas. A seguir, destacam-se três exemplos no contexto da preparação e da conservação de alimentos: 1. A maioria dos produtos alimentícios se conserva por muito mais tempo quando submetidos à refrigeração. Esse procedimento diminui a rapidez das reações que contribuem para a degradação de certos alimentos. 2. Um procedimento muito comum utilizado em práticas de culinária é o corte dos alimentos para acelerar o seu cozimento, caso não se tenha uma panela de pressão. 3. Na preparação de iogurtes, adicionam-se ao leite bactérias produtoras de enzimas que aceleram as reações envolvendo açúcares e proteínas lácteas. Com base no texto, quais são os fatores que influenciam a rapidez das transformações químicas relacionadas aos exemplos 1, 2 e 3, respectivamente? a) Temperatura, superfície de contato e concentração. b) Concentração, superfície de contato e catalisadores. c) Temperatura, superfície de contato e catalisadores. d) Superfície de contato, temperatura e concentração. e) Temperatura, concentração e catalisadores. 2. Investigou‐se a velocidade de formação de gás hidrogênio proveniente da reação de Mg metálico com solução aquosa de Uma solução aquosa de foi adicionada em grande excesso, e de uma só vez, sobre uma pequena chapa de magnésio metálico, colocada no fundo de um erlenmeyer. Imediatamente após a adição, uma seringa, com êmbolo móvel, livre de atrito, foi adaptada ao sistema para medir o volume de gás hidrogênio produzido, conforme mostra o esquema abaixo. Os dados obtidos, sob temperatura e pressão constantes, estão representados na tabela abaixo e no gráfico abaixo. Tempo (min) Volume de H2 acumulado (cm3) 0 0 1 15 2 27 3 36 4 44 5 51 6 57 7 62 8 66 9 69 10 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 substituída por raspas do mesmo metal, mantendo‐se iguais a massa da substância metálica e todas as demais condições experimentais. b) No gráfico abaixo, esboce a curva que seria obtida no experimento em que se utilizou raspas de Mg. 3. Considere que um prego é fabricado apenas com o metal Fe. Se este prego entrar em contato com uma solução aquosa de irá acontecer a seguinte reação de corrosão: A velocidade com que a corrosão do Fe ocorre depende de alguns fatores. Assinale a alternativa que contém os fatores que podem influenciar a velocidade desta reação. a) temperatura – massa molar – pressão b) temperatura – pressão – concentração dos reagentes c) concentração dos reagentes – pressão – densidade d) densidade – massa molar – temperatura e) catalisador – densidade – pressão 4. Em um laboratório de química, dois estudantes realizam um experimento com o objetivo de determinar a velocidade da reação apresentada a seguir. Sabendo que a reação ocorre em um sistema aberto, o parâmetro do meio reacional que deverá ser considerado para a determinação da velocidade dessa reação é a) a diminuição da concentração de íons Mg2+. b) o teor de umidade no interior do sistema. c) a diminuição da massa total do sistema. d) a variação da concentração de íons e) a elevação da pressão do sistema. 5. Durante a manifestação das reações químicas, ocorrem variações de energia. A quantidade de energia envolvida está associada às características químicas dos reagentes consumidos e dos produtos que serão formados. O gráfico abaixo representa um diagrama de variação de energia de uma reação química hipotética em que a mistura dos reagentes A e B levam à formação dos produtos C e D. Com base no diagrama, no sentido direto da reação, conclui-se que a a) energia de ativação da reação sem o catalisador é igual a b) energia de ativação da reação com o catalisador é igual a c) reação é endotérmica. d) variação de entalpia da reação é igual a 6. Um professor, utilizando comprimidos de antiácido efervescente à base de NaHCO3, realizou quatro procedimentos, ilustrados a seguir: Procedimento I – Comprimido inteiro e água a 25°C Procedimento II – Comprimido inteiro e água a 5°C Procedimento III – Comprimido pulverizado e água a 25°C Procedimento IV – Comprimido pulverizado e água a 5°C A reação ocorreu mais rapidamente no procedimento a) I. b) II. c) III. d) IV. 7. Considere a reação abaixo. Para determinar a velocidade da reação, monitorou-se a concentração de hidrogênio ao longo do tempo, obtendo-se os dados contidos no quadro que segue. Tempo (s) Concentração (mol L-1) 0 1,00 120 0,40 Com base nos dados apresentados, é correto afirmar que a velocidade média de formação da amônia será a) 0,10 mol L-1min-1. b) 0,20 mol L-1min-1. c) 0,30 mol L-1min-1. d) 0,40 mol L-1min-1. e) 0,60 mol L-1min-1. 8. A reação entre os íons brometo e bromato, em meio aquoso e ácido, pode ser representada pela seguinte equação química balanceada: Sabendo que a velocidade de desaparecimento do íon bromato é igual a assinale a alternativa que apresenta o valor CORRETO para a velocidade de aparecimento do bromo, expressa em a) b) c) d) e) 9. Para a reação entre duas substâncias moleculares em fase gasosa, considerando a teoria das colisões, o aumento da velocidade da reação causada pela presença de um catalisador é devido: a) ao aumento instantâneo da temperatura que acelera a agitação das moléculas. b) ao aumento da taxa de colisão entre os reagentes, porém preservando a energia necessária para que a colisão gere produtos. c) à diminuição da energia de ativação para que a colisão entre as moléculas, no início da reação, gere produtos. d) ao aumento da energia de ativação que é a diferença entre a energia final dos reagentes e dos produtos. e) à diminuição da variação de entalpia da reação. Gabarito: C 10. A equação abaixo se refere à decomposição espontânea de água oxigenada, cuja cinética é lenta, mas que pode ser acelerada pelo efeito de um catalisador: Em relação à decomposição da água oxigenada, é INCORRETO afirmar que a) uma molécula de água oxigenada age como oxidante e outra como redutora. b) deve ocorrer colisão de pelo menos duas moléculas de água oxigenada. c) formam-se bolhas de gás na solução quando ocorre a decomposição. d) a energia de ativação da reação não é afetada pelo catalisador. Gabarito: D 11. O uso de catalisadores para diminuir a emissão de gases poluentes pelos escapamentos dos automóveis tem contribuído para redução da taxa de aumento da poluição urbana. São representadas duas curvas das energias envolvidas na reação das espécies reagentes na presença e na ausência do catalisador. Em relação à sua atuação no processo reacional, é correto afirmar que o catalisador a) aumenta a energia de ativação da reação direta, diminui a energia de ativação da reação inversa e desloca o equilíbrio reacional no sentido dos produtos. b) aumenta a energia de ativação da reação direta, aumenta a energia de ativação da reação inversa e não altera o equilíbrio reacional. c) diminui a energia de ativação da reação direta, aumenta a energia de ativação da reação inversa e desloca o equilíbrio reacional no sentido dos produtos. d) diminui a energia de ativação da reação direta, diminui a energia de ativação da reação inversa e não altera o equilíbrio reacional. e) diminui a energia de ativação da reação direta, diminui a energia de ativação da reação inversa e desloca o equilíbrio reacional no sentido dos produtos. Gabarito: D 12. O esquema apresentado descreve os diagramas energéticos para uma mesma reação química, realizada naausência e na presença de um agente catalisador. Com base no esquema, responda qual a curva que representa a reação na presença de catalisador. Explique sua resposta e faça uma previsão sobre a variação da entalpia dessa reação na ausência e na presença do catalisador. Gabarito: O catalisador diminui a energia de ativação do sistema, pois altera o “caminho” da reação. Logo, a curva II representa a reação na presença de catalisador. O valor da variação de entalpia permanece constante. 13. Um fogão de cozinha consome 134,4 L de metano por hora, medidos nas CNTP. Nas mesmas condições, a velocidade de formação do dióxido de carbono, resultante da combustão completa do metano, é: a) 6,0 moléculas/h b) moléculas/h c) 8,4 mol/h d) 22,4L/h e) 6,0 mol/h Gabarito: E 14. A cinética da reação 2HgCℓ2 + 2Cℓ- + 2CO2(g) + Hg2Cℓ2(s) Foi estudada em solução aquosa, seguindo o número de mols de Hg2Cℓ2 que precipita por litro de solução por minuto. Os dados obtidos estão na tabela. Pede-se: a) Determinar a equação de velocidade da reação. b) Calcular o valor da constante de velocidade da reação. c) Qual será a velocidade da reação quando [HgCℓ2] = 0,010 M e [] = 0,010 M? 15. O gráfico a seguir representa a variação das concentrações das substâncias X, Y e Z durante a reação em que elas tomam parte. A equação que representa a reação é: a) X + Z Y b) X + Y Z c) X Y + Z d) Y X + Z e) Z X + Y 16. As curvas I e II representam caminhos possíveis para a reação de hidrogenação do propeno. a) INDIQUE a curva que corresponde ao caminho da reação mais rápida. b) ESCREVA o fator responsável por essa diferença de velocidade. c) COMPARE os complexos ativados formados nos dois caminhos da reação. d) A reação ocorre pelos dois caminhos no mesmo sistema? JUSTIFIQUE sua resposta. 17. No estudo cinético de uma reação representada por 2A(g) + B2(g) 2AB(g) colocou-se os seguintes dados: 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 18. Num laboratório, foram efetuadas diversas experiências para a reação: 2H2(g) + 2NO(g) N2(g) + 2H2O(g) Com os resultados das velocidades iniciais obtidos, montou-se a seguinte tabela: Baseando-se na tabela anterior, 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 Gabaroto: E 19. ) A expressão da velocidade de uma reação deve ser determinada experimentalmente, não podendo, em geral, ser predita diretamente a partir dos coeficientes estequiométricos da reação. O gráfico a seguir apresenta dados experimentais que possibilitam a obtenção da expressão da velocidade da seguinte reação: 2 ICℓ(g) + H2(g) I2(g) + 2 HCℓ(g). a) Escreva a expressão da velocidade desta reação. b) Calcule o número de mols de cada produto ao final da reação apresentada se, no início, há 3 mols de cada reagente.