Cinética Química I - ENEM

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Cinética química 
 
A cinética química estuda a velocidade das reações químicas e os 
fatores que podem modificá-la. Existem reações químicas de velocidade: 
lenta, moderada, rápida e instantânea. A cinética química não pode prever 
se uma reação é espontânea ou não. Por exemplo, a transformação de 
grafite em diamante é uma reação extremamente lenta já a queima de 
fogos de artifícios é uma reação extremamente rápida. As reações orgânicas 
e iônicas de oxirredução geralmente são mais lentas que as inorgânicas. A 
velocidade de uma reação pode ser determinada por métodos físicos ou 
químicos. Os físicos são mais vantajosos. 
 
 
 
 
Condições para que ocorra reação 
 
Quando os reagentes são colocados em contato, suas partículas 
colidem umas com as outras, podendo, ou não, formar novas substâncias 
(produtos). Para haver a formação de produtos, as colisões devem ocorrer 
com uma orientação favorável e com uma quantidade mínima de energia 
denominada energia de ativação. Essa colisão que proporciona a formação 
de produtos é denominada colisão efetiva ou eficaz. Quando a colisão 
possui orientação favorável e não possui o mínimo de energia ou o 
contrário, não ocorre a formação de produtos e essa colisão é denominada 
colisão não efetiva ou não eficaz. Portanto, para ocorrer uma reação 
química, os seguintes passos devem ser seguidos: 
 
1) Os reagentes devem entrar em contato. 
2) Deve existir afinidade química entre os reagentes. 
3) As partículas dos reagentes devem colidir entre si. 
4) As colisões devem ocorrer com uma orientação favorável e 
com uma quantidade mínima de energia (energia de 
ativação). 
 
Em uma reação podem ocorrer até 1.000.000 colisões por segundo. 
Existem dois tipos de colisão: 
 
• Colisão efetiva ou eficaz = forma produtos 
• Colisão não efetiva = não forma produtos. 
 
Quanto maior for o número de colisões efetivas, maior é a 
velocidade da reação. 
 
 
Energia de ativação (Ea) 
 
A energia de ativação é o mínimo de energia necessário, para que 
a reação aconteça. Por exemplo, para um palito de fósforo entrar em 
combustão, é preciso um mínimo de energia, que pode ser fornecido 
através de atrito. A energia de ativação é uma barreira energética que 
as moléculas dos reagentes devem vencer para possibilitar a formação 
de um produto. Portanto, quanto maior a energia de ativação, menor 
é a velocidade da reação. 
 
 
 
Essa barreira energética existe em todas as reações químicas, 
não importando se a reação é endotérmica ou exotérmica. 
 
 
 
Complexo ativado 
 
Entre a transformação dos reagentes em produtos , existe uma 
espécie química intermediária altamente instável denominada de 
complexo ativado.O complexo ativado não pode ser isolado. 
 
 
 
Exercícios propostos 
 
01 - (UNESP SP) A queima de um combustível como a gasolina, ou seja, sua 
reação com o oxigênio, é bastante exotérmica e, do ponto de vista 
termodinâmico, é espontânea. Entretanto, essa reação inicia-se somente 
com a concorrência de um estímulo externo, como, por exemplo, uma faísca 
elétrica. Dizemos que o papel deste estímulo é 
 
a)fornecer a energia de ativação necessária para a reação ocorrer. 
b)deslocar o equilíbrio no sentido de formação de produtos. 
c)aumentar a velocidade da reação direta e diminuir a velocidade da reação 
inversa. 
d)favorecer a reação no sentido da formação de reagentes. 
e)remover o nitrogênio do ar, liberando o oxigênio para reagir. 
 
02 - (MACK SP) Uma mistura de vapor de gasolina e ar, à temperatura 
ambiente, não reage. Entretanto, no motor de carros, em presença de faísca 
elétrica, ocorre a combustão da gasolina. Dessa constatação, são feitas as 
seguintes afirmações 
 
I.a faísca fornece à mistura a energia necessária para iniciar a reação. 
II.a faísca é a única responsável pela combustão da gasolina, uma vez que 
ela ocorre mesmo em ausência de ar. 
III.a reação que ocorre é exotérmica. 
IV.a faísca faz com que as moléculas de oxigênio se separem do ar e reajam 
com a gasolina. 
 
Das afirmações feitas, somente são corretas: 
 
a) I, III e IV 
b)I e III 
c) I e IV 
d)II e III 
e) III e IV 
 
03 - (UNICAMP SP) O livro O Pequeno Príncipe, de Antoine de Saint-
Exupéry, uma das obras literárias mais traduzidas no mundo, traz 
ilustrações inspiradas na experiência do autor como aviador no norte da 
África. Uma delas, a figura (a), parece representar um chapéu ou um 
elefante engolido por uma jiboia, dependendo de quem a interpreta. 
 
 
 
Para um químico, no entanto, essa figura pode se assemelhar a um 
diagrama de entalpia, em função da coordenada da reação (figura b). Se a 
comparação for válida, a variação de entalpia dessa reação seria 
 
a)praticamente nula, com a formação de dois produtos. 
b)altamente exotérmica, com a formação de dois produtos. 
c)altamente exotérmica, mas nada se poderia afirmar sobre a quantidade 
de espécies no produto. 
d)praticamente nula, mas nada se poderia afirmar sobre a quantidade de 
espécies no produto. 
 
04 - (MACK SP) 
 
 
O gráfico acima representa a reação Z Y X  . Os valores do H e da 
energia de ativação, em kJ/mol, são, respectivamente, 
 
a)+ 50 e 20. 
b)+ 15 e 45. 
c)+ 30 e 20. 
d)+ 5 e 20. 
e)+ 25 e 55. 
 
05 - (PUC MG) Considere uma reação que possui uma energia de ativação 
de 60 kJ e uma variação de entalpia de – 150 kJ. Qual dos diagramas 
energéticos a seguir representa CORRETAMENTE essa reação? 
a)
 
b)
 
c)
 
d)
 
 
06 - (FGV SP)A energia envolvida nos processos industriais é um dos fatores 
determinantes da produção de um produto. O estudo da velocidade e da 
energia envolvida nas reações é de fundamental importância para a 
otimização das condições de processos químicos, pois alternativas como a 
alta pressurização de reagentes gasosos, a elevação de temperatura, ou 
ainda o uso de catalisadores podem tornar economicamente viável 
determinados processos, colocando produtos competitivos no mercado. 
O estudo da reação reversível: A+B C+D , revelou que ela ocorre 
em uma única etapa. A variação de entalpia da reação direta é de –25 kJ. A 
energia de ativação da reação inversa é + 80 kJ. Então, a energia de ativação 
da reação direta é igual a 
 
a)–80 kJ. 
b)–55 kJ. 
c)+55 kJ. 
d)+80 kJ. 
e)+105 kJ. 
 
07 - (UFPR) Sobre o diagrama abaixo, referente à reação A + B  C + D, 
considere as afirmativas a seguir: 
 
+120
0
-130
A + B
C + D
sentido da reação
E
ne
rg
ia
 P
ot
en
ci
al
 (
kJ
)
 
 
I. O processo é exotérmico. 
II. Na reação, H = -250 kJ. 
III. A energia de ativação vale +120 kJ. 
 
Assinale a alternativa correta. 
 
a)Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. 
b)Somente a afirmativa I é verdadeira. 
c)Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. 
d)Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. 
e)Todas as afirmativas são verdadeiras. 
 
08 - (UFU MG) Uma reação química processa-se, conforme o diagrama de 
energia abaixo. 
E
ne
rg
ia
I
II
III
IV
Sentido da reação 
Em relação à essa reação e às energias envolvidas, apresentadas acima, é 
INCORRETO afirmar que: 
 
a)II representa a Energia de Ativação da reação. 
b)é uma reação endotérmica, sendo I a energia absorvida na reação. 
c)IV representa o calor liberado na reação. 
d)III representa a Energia de Ativação para a reação inversa. 
 
09 - (ESPM SP) Considere o diagrama abaixo para a seguinte reação: 
 
 
Br + H2  HBr + H 
 
a)Qual é a energia de ativação da reação? 
b)Qual é a variação da entalpia? 
c)A reação é exotérmica ou endotérmica? 
 
10 - (UERJ) É proibido, por lei, o transporte de materiais explosivos e/ou 
corrosivos em veículos coletivos. Na Tijuca, bairro da Zona Norte do 
município do Rio de Janeiro, um sério acidente causou vítimas fatais quando 
uma caixa contendo explosivos foi arrastada pelo piso do ônibus. A energia 
resultante do atrito iniciou uma reação de grande velocidade que liberou 
calor e promoveu reações em cadeia nos explosivos provocando incêndio e 
liberando muitos gases tóxicos. Dentre os gráficos abaixo, aquele quemelhor representa o fenômeno ocorrido com a caixa de explosivo no 
interior do coletivo é: 
sentido da reação
E
ne
rg
ia
início
fim
a-
sentido da reação
E
ne
rg
ia início
fim
b-
sentido da reação
E
ne
rg
ia início
fim
c-
 
sentido da reação
E
ne
rg
ia
início
fim
d-
sentido da reação
E
ne
rg
ia
fim
início
e-
 
 
Gabarito 
 
01 - Gab: A 
02 - Gab: B 
03 - Gab: D 
04 - Gab: B 
05 - Gab: A 
06 - Gab: C 
07 - Gab: A 
08 - Gab: B 
09 - Gab: 
a) 28 kcal/mol 
b) 25 kcal/mol 
c) endotérmica pois o H > 0 
10 - Gab: B