Cinética Química II - ENEM

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Fatores que influenciam a velocidade das reações 
 
 
Os principais fatores que exercem influência na velocidade das 
reações químicas são: 
 
■ Estado físico dos reagentes. 
■ Superfície de contato. 
■ Temperatura. 
■ Luz e eletricidade. 
■ Concentração dos reagentes. 
■ Presença de catalisador. 
 
Vamos agora analisar detalhadamente cada um desses fatores. 
 
Estado físico dos reagentes 
 
Quando caminhamos do estado gasoso para o sólido, verificamos 
uma diminuição na mobilidade das partículas devido ao aumento das forças 
de atração entre elas. Essa diminuição na mobilidade dificulta os choques 
(colisões) entre as partículas, diminuindo a velocidade da reação. Por isso, 
reagentes gasosos geralmente reagem mais rapidamente que os líquidos e 
esses, mais rapidamente que os sólidos. 
 
Superfície de contato 
 
A superfície de contato é um fator de grande relevância no estudo 
das velocidades das reações entre reagentes em fases diferentes, sendo que, 
quanto maior a superfície de contato, maior é a velocidade da reação. Essa 
relação é facilmente observada quando, por exemplo, trituramos um 
comprimido efervescente e o jogamos em um copo com água, ocorrendo a 
sua dissolução mais rapidamente do que se ele estivesse inteiro ou em 
pedaços. A fragmentação aumenta o contato entre os reagentes, ocasionando 
maior número de colisões efetivas entre as partículas e, consequentemente, 
aumentando a velocidade da reação. 
 
Temperatura 
 
Quanto maior a temperatura, maior é a energia cinética média das 
partículas e maior é o número de colisões entre elas. Portanto, quanto maior 
a temperatura, maior é o número de moléculas com energia igual ou superior 
ao mínimo necessário para a reação (energia de ativação). 
 
Luz e eletricidade 
 
Existem algumas reações sensíveis à luz (fotossíntese e fotólise) 
e outras à eletricidade. O fornecimento de luz ou eletricidade para o sistema 
ocasiona um aumento na velocidade da reação, pois esse fornecimento de 
energia faz com que tenhamos um aumento do número de moléculas com 
energia igual ou superior à energia de ativação. O valor da energia de 
ativação não é alterado na presença desses agentes físicos. 
 
Concentração dos reagentes 
 
Quanto maior a concentração dos reagentes, maior é o número de 
partículas por unidade de volume e, consequentemente, maior é o número de 
colisões entre elas. Se ocorrem mais colisões, a probabilidade de choques 
efetivos aumenta e, dessa forma, também aumenta a velocidade da reação. 
 
Catalisador 
 
O catalisador é uma substância química que aumenta a velocidade 
de uma reação sem ser efetivamente consumido no processo. Uma reação 
realizada na presença de um catalisador é denominada catálise. 
Normalmente, a quantidade de catalisador adicionada à reação é muito 
pequena. O catalisador aumenta a velocidade de uma reação química, porque 
diminui a energia de ativação da reação e, quanto menor a energia de 
ativação, mais rápida é a reação. De modo simbólico, o catalisador fornece 
um caminho alternativo para a reação, “um atalho”, com menor energia de 
ativação que o caminho original. 
 
 
 
 
 
Observações importantes sobre uma catálise: 
 
■ O catalisador não altera a variação de entalpia (∆H) da reação. 
■ O rendimento da reação não é alterado. 
■ Tanto a reação direta quanto a inversa são favorecidas. 
■ O mecanismo da reação e o complexo ativado formado na presença do 
catalisador não são os mesmos da reação não catalisada. 
■ O catalisador age somente se houver afinidade química com os reagentes. 
 
Tipos de catálise 
 
Catálise homogênea 
 
O catalisador está na mesma fase que as moléculas dos reagentes. 
 
Catálise heterogênea 
 
O catalisador está em uma fase diferente dos reagentes. Comumente o 
catalisador é um sólido em contato com reagentes gasosos ou líquidos. A 
maioria das catálises industriais são heterogêneas. 
 
Autocatálise 
 
O autocatalisador é produzido na própria reação em que ele atua como 
catalisador. A reação inicialmente possui uma velocidade muito baixa que 
aumenta violentamente a partir da formação das primeiras quantidades de 
produtos. 
 
Catálise enzimática 
 
O catalisador da reação é uma enzima. 
 
Conceitos importantes 
 
Promotor ou ativador 
 
Substância que acentua o efeito do catalisador, acelerando ainda mais 
a reação. Está acoplada ao catalisador, e diminui ainda mais a energia de 
ativação. Sozinha, não possui ação catalítica. 
 
 
 
 
 
Veneno ou anticatalisador 
 
Substância que diminui ou anula a ação do catalisador, 
diminuindo a velocidade da reação. Só há sentido usar o veneno em reações 
que possuem catalisador. 
 
Inibidor 
 
O inibidor, assim como o veneno, diminui a velocidade da reação. Só 
que o inibidor reage com um dos reagentes, mudando o caminho da reação. 
Quando for consumido totalmente, a reação assumirá seu caminho original. 
Os inibidores são muito usados no cotidiano como conservantes de 
alimentos. 
 
Exercícios propostos 
 
01 - (ENEM) O odor que permanece nas mãos após o contato com alho 
pode ser eliminado pela utilização de um “sabonete de aço inoxidável”, 
constituído de aço inox (74%), cromo e níquel. A principal vantagem desse 
“sabonete” é que ele não se desgasta com o uso. Considere que a principal 
substância responsável pelo odor de alho é a alicina (estrutura I) e que, para 
que o odor seja eliminado, ela seja transformada na estrutura II. 
 
 
 
Na conversão de I em II, o “sabonete” atuará como um 
 
a)ácido. 
b)redutor. 
c)eletrólito. 
d)tensoativo. 
e)catalisador. 
 
02 - (ENEM) O sulfeto de mercúrio(II) foi usado como pigmento 
vermelho para pinturas de quadros e murais. Esse pigmento, conhecido 
como vermilion, escurece com o passar dos anos, fenômeno cuja origem é 
alvo de pesquisas. Aventou-se a hipótese de que o vermilion seja 
decomposto sob a ação da luz, produzindo uma fina camada de mercúrio 
metálico na superfície. Essa reação seria catalisada por íon cloreto presente 
na umidade do ar. 
WOGAN, T. Mercury’s Dark Influence on Art. 
Disponível em: www.chemistryworld.com. 
Acesso em: 26 abr. 2018 (adaptado) 
 
Segundo a hipótese proposta, o íon cloreto atua na decomposição 
fotoquímica vermilion 
 
a)reagindo como agente oxidante. 
b)deslocando o equilíbrio químico. 
c)diminuindo a energia de ativação. 
d)precipitando cloreto de mercúrio. 
e)absorvendo a energia da luz visível. 
 
03 - (ENEM) Quando se abre uma garrafa de vinho, recomenda-se que seu 
consumo não demande muito tempo. À medida que os dias ou semanas se 
passam, o vinho pode se tornar azedo, pois o etanol presente sofre oxidação 
e se transforma em ácido acético 
Para conservar as propriedades originais do vinho, depois de aberto, é 
recomendável 
 
a)colocar a garrafa ao abrigo de luz e umidade. 
b)aquecer a garrafa e guardá-la aberta na geladeira. 
c)verter o vinho para uma garrafa maior e esterilizada. 
d)fechar a garrafa, envolvê-la em papel alumínio e guardá-la na geladeira. 
e)transferir o vinho para uma garrafa menor, tampá-la e guardá-la na 
geladeira. 
 
04 - (ENEM) A remoção de petróleo derramado em ecossistemas 
marinhos é complexa e muitas vezes envolve a adição de mais sustâncias ao 
ambiente. Para facilitar o processo de recuperação dessas áreas, 
pesquisadores têm estudado a bioquímica de bactérias encontradas em 
locais sujeitos a esse tipo de impacto. Eles verificaram que algumas dessas 
espécies utilizam as moléculas de hidrocarbonetos como fonte energética, 
atuando como biorremediadores, removendo o óleo do ambiente. 
KREPSKY, N.; SILVA SOBRINHO, F.; CRAPEZ, M. A. C. 
Ciência Hoje, n. 223, jan.-fev. 2006 (adaptado). 
 
Para serem eficientes no processo de biorremediação citado, as espécies 
escolhidas devem possuir 
 
a)células flageladas, que capturem as partículas de óleo presentes na água. 
b)altas taxas de mutação, para se adaptarem ao ambiente impactado pelo 
óleo. 
c)enzimas, que catalisem reações de quebra das moléculas constituintes do 
óleo. 
d)parede celular espessa, que impossibiliteque as bactérias se contaminem 
com o óleo. 
e)capacidade de fotossíntese, que possibilite a liberação de oxigênio para a 
renovação do ambiente poluído. 
 
05 - (ENEM) A hematita (-Fe2O3), além de ser utilizada para obtenção do 
aço, também é utilizada como um catalisador de processos químicos, como 
na síntese da amônia, importante matéria-prima da indústria agroquímica. 
MEDEIROS, M. A. F. Química Nova na Escola, São Paulo, v. 32, n. 3, 
ago. 2010 (adaptado). 
 
O uso da hematita viabiliza economicamente a produção da amônia, porque 
 
a)diminui a rapidez da reação. 
b)diminui a energia de ativação da reação. 
c)aumenta a variação da entalpia da reação. 
d)aumenta a quantidade de produtos formados. 
e)aumenta o tempo do processamento da reação. 
 
06 - (UCB DF) Cada reação química ocorre em uma velocidade específica, 
dependente de alguns fatores, tais como a temperatura e a concentração dos 
reagentes. Por isso, nos produtos alimentícios e farmacêuticos, é 
apresentada ao consumidor a data de validade do dado material. Acerca 
desse tema, no que se refere à cinética das reações, assinale a alternativa 
correta. 
 
a)Em uma reação química, quanto maior a temperatura, menor a energia de 
ativação de uma reação, por isso resfria-se um material para conservá-lo. 
b)Quanto menores forem as energias de ativação das possíveis reações que 
consomem um princípio ativo de um medicamento, maior será o seu prazo 
de validade. 
c)Reações que absorvem calor durante o processo reativo são mais reativas 
que aquelas que liberam energia. 
d)Ao se aumentar a superfície de contato de um reagente, aumenta-se a 
disponibilidade de os reagentes se transformarem, por isso tal processo 
acelera as transformações químicas. 
e)Ao se salgar uma carne, aumenta-se o tempo de validade do alimento 
porque se muda a barreira energética das possíveis reações de decomposição 
do material. 
 
07 - (Univag MT) Considere três experimentos realizados. 
 
 
 
 
 
Sabendo que, em cada experimento, a velocidade de reação foi determinada 
considerando a liberação de gás e que o comprimido de vitamina C foi 
totalmente consumido, assinale a alternativa em que os experimentos estão 
classificados em ordem crescente de velocidade de reação. 
 
a)1, 3 e 2 
b)1, 2 e 3 
c)2, 1 e 3 
d)2, 3 e 1 
e)3, 2 e 1 
 
08 - (UFT TO)Analise as afirmativas a seguir em relação à cinética 
química: 
 
I.o aumento da concentração dos reagentes diminui a velocidade da reação. 
II.quanto maior a área de contato entre as fases dos reagentes, maior será a 
velocidade da reação. 
III.quanto maior a energia de ativação, mais lenta será a reação. 
IV.o aumento da temperatura do sistema diminui a velocidade da reação. 
V.o uso de catalisador diminui a energia de ativação e, portanto, aumenta a 
velocidade de uma reação. 
 
Assinale a alternativa CORRETA. 
 
a)Apenas as afirmativas II e III estão corretas. 
b)Apenas as afirmativas II, III e V estão corretas. 
c)Apenas as afirmativas I, II e IV estão corretas. 
d)Apenas as afirmativas I e III estão corretas. 
 
09 - (FGV SP) Em um experimento de química, são realizadas duas 
reações, I e II, empregando-se os mesmos reagentes nas mesmas condições 
de temperatura e pressão. Essas reações ocorrem em uma única etapa. 
 
 
 
Assinale a alternativa que apresenta os gráficos que descrevem, correta e 
respectivamente, as reações I e II. 
 
a)
 
b)
 
c)
 
d)
 
e)
 
 
10 - (Unioeste PR) Atualmente, a indústria química se utiliza de uma vasta 
gama de catalisadores, que possuem a vantagem de tornarem as reações 
mais rápidas com menores custos. O gráfico abaixo representa a variação de 
energia de uma reação qualquer na presença e na ausência de catalisador. 
 
 
 
Pela análise do gráfico, pode-se afirmar que 
 
a)a reação A é exotérmica e a B é endotérmica. 
b)a curva B representa a reação sem catalisador. 
c)o valor de y representa a Energia de ativação (Ea) da reação não catalisada. 
d)o valor de (x-y) representa a Energia de ativação (Ea) da reação catalisada. 
e)o valor de z representa a energia inicial dos reagentes. 
 
GABARITO: 
 
1) Gab: E 
2) Gab: C 
3) Gab: E 
4) Gab: C 
5) Gab: B 
6) Gab: D 
7) Gab: C 
8) Gab: B 
9) Gab: B 
10) Gab: D