Prova fisico- química

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UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E GEOCIÊNCIAS
CURSO DE QUÍMICA
e-mail: química@upf.br
	 
	
	Nome: Chanele Kaminski
	 Data: 16/06/20
	
	
	Prof. Dra Mara Regina Linck 
	 Disciplina: Físico-Química Engenharia Química
Estudo Dirigido 3
1) Relacione os fenômenos descritos na coluna I com os fatores que influenciam sua velocidade mencionados na coluna II. (0,25)
Coluna I
1 - Queimadas alastrando-se rapidamente quando está ventando;
2 - Conservação dos alimentos no refrigerador;
3 - Efervescência da água oxigenada na higiene de ferimentos;
4 - Lascas de madeiras queimando mais rapidamente que uma tora de madeira.
Coluna II
A - superfície de contato 4 (A superfície de contato das lascas de madeira com o oxigênio do ar que causa a queima é maior que a de uma tora de madeira). 
 B - catalisador 3 ( A decomposição da água oxigenada é acelerada por uma enzima presente no sangue que atua como catalisador).
.C – concentração 1 (O vento aumenta a concentração de oxigênio). 
 D – temperatura 2 ( A diminuição da temperatura, diminui a velocidade das reações).
2) Sobre catalisadores, são feitas as quatro afirmações seguintes. (0,25)
I.São substâncias que aumentam a velocidade de uma reação. (V)
II.Reduzem a energia de ativação da reação. (V)
III.As reações nas quais atuam não ocorreriam nas suas ausências.(F)
IV.Enzimas são catalisadores biológicos.(V)
Dentre estas afirmações, estão corretas, apenas:
a) I e II. b) II e III. c) I, II e III. d) I, II e IV.(correta) e) II, III e IV.
3) O mel contém uma mistura complexa de carboidratos, enzimas, aminoácidos, ácidos orgânicos, minerais etc. O teor de carboidratos é de cerca de 70% da sua massa, sendo a glicose e a frutose os açúcares em maior proporção. A sua acidez é atribuída à ação da enzima glucose oxidase, que transforma a glicose em ácido glucônico e H2O2. (0,5)
Abaixo temos a equação química de decomposição do peróxido de hidrogênio, na qual temos a formação de água líquida e oxigênio gasoso. Utilizando os dados da tabela fornecida, calcule a velocidade média de decomposição do peróxido de hidrogênio entre 0 e 10 minutos.
H2O2(aq) → H2O(l) + 1/2 O2(g)
a) 2.10-4 mol.L–1.s–1 b) 3.10-4 mol.L–1.s–1 c) 4.10-4 mol.L–1.s– **d) 5.10-4 mol.L–1.s–1 (correta) e)3.10-2 mol.L–1.s–1
1mim --------60seg
10min -------x
x=600s
V= [ 0,5 - 0,8] /600-0
v= [0,3]/600
v= 5.10-4 mol.L–1.s–1 
4) Observe o gráfico a seguir. (0,5) 
O perfil da reação genérica A → B, nele representado, indica que a energia de ativação do processo, em kJ, é igual a 
a) 100.  b) 150.  c) 250.  **d) 300.  e) 400.
Eat= (400 -100)
Eat= +300kJ
5) Considere a seguinte reação a 55oC: (1,0)
(CH3)3CBr(aq) OH-(aq) → (CH3)3COH(aq) + Br-(aq)
	Experimento
	[(CH3)3CBr] (mol.L-1)
	[OH-] (mol.L-1)
	V (mol.L-1.s-1)
	1
	0,5
	0,05
	5
	2
	1
	0,05
	10
	3
	1
	0,1
	10
a) Escreva a equação de velocidade dessa reação;
 V = k. [(CH3)3CBr] . [OH-]0 
todo número elevado à zero é igual a 1
v = k . [(CH3)3CBr] 1 
b) Calcule K para essa reação.
 21 = 2 x → x = 1
 21= 2y → y = 1 
6) Três reações possuem as seguintes energias de ativação: (0,25)
Reação A B C
Eat (KJ) 145		 210		 48
Qual reação é a mais lenta e qual a mais rápida? Explique.
A reação letra B será a mais lenta. pois quanto maior for a energia de ativação, maior será o tempo para que ocorra a reação.
6) A cinética da reação hipotética: 2A + 3B → D + 2C
foi estudada, obtendo-se a seguinte tabela: (1,0)
	Experiência
	[A] (mol.L-1)
	[B] (mol.L-1)
	V (mol.L-1.min-1)
	1
	1,0.102
	1,0.102
	2,0
	2
	2,0.102
	1,0.102
	4,0
	3
	3,0.102
	1,0.102
	6,0
	4
	1,0.102
	2,0.102
	8,0
	5
	1,0.102
	3,0.102
	18,0
Qual a ordem global da reação?
v=k•[A]²•[B]³
Para A
18,0/8,0 = 1,0.102/1,0.102 *y
2,25= 1 y
7) Explique as propriedades coligativas. (0,25)
As propriedades coligativas são aquelas que percebemos quando é adicionado um soluto não volátil a um solvente. A intensidade com que essas propriedades apresentam-se depende somente da quantidade de partículas do soluto na solução, mas não depende da natureza do soluto. Os solutos não voláteis podem ser moleculares ou iônicos.
8) Qual a relação entre pressão de vapor e temperatura de ebulição? (025)
Um líquido entra em ebulição quando a pressão de vapor torna-se igual a pressão existente sobre a superfície do líquido, quanto maior a pressão do vapor nas condições ambientais mais rápido o líquido ferverá, quanto menor o ponto de ebulição mais volátil é o líquido.
9) Relacione o fenômeno a sua respectiva propriedade coligativa: (0,25)
Coluna 1 
I. A água do mar não congela quando a temperatura ambiente é de 0 oC.(Crioscopia)
II. Ao preparar um café, primeiro, a água é aquecida para depois se adicionar açúcar. (ebulioscopia)
III. A água de alguns alimentos pode ser retirada e seus nutrientes são conservados. (osmoze)
IV. Utiliza-se uma panela de pressão para cozinhar feijão.( tonoscopia)
Coluna 2
a) Tonoscopia (IV) b) Osmose (III) c) Ebulioscopia (II) d) Crioscopia (I)
10) Ao se colocar no congelador, duas formas com líquidos diferentes, para fazer picolé de suco de fruta, explique qual delas congelará primeiro: a que contém certa quantidade de água e 100 mL de suco de fruta ou a que contém iguais quantidades de água e suco de fruta, acrescida de 34 g de açúcar? (1,0)
A adição de um soluto não volátil faz com que a temperatura de congelamento diminua (Crioscopia).Neste caso quem congelará primeiro é o picolé feito de 100 ml de suco de fruta.
11) Explique como funciona uma membrana semipermeável quando colocada entre água pura e uma solução de açúcar a 10%. (0,5)
A membrana vai deixar a água passar por difusão aos poucos do meio hipotônico para o hipertônico. Da água pura, para á com açúcar (osmoze).
12) A pressão de vapor da água pura a 25°C é 23,8 mmHg, qual a pressão de vapor da água em uma solução aquosa de sacarose, em mmHg, a 25°C, cuja fração molar é 0,02 em sacarose? (0,5)
Δp/p₂ = X ₁ 
 Δp = 0,02 .(23,8)
Δp = 0,476 mmHg
Δp = p₂ - p₁ 
0,476 = 23,8 - p₁
p₁ = 23,324 mmHg
13) Em relação às propriedades coligativas, julgue como Verdadeiro (V) ou Falso (F) os itens abaixo: (0,25)
( V ) As propriedades coligativas de uma solução dependem do número de partículas do soluto dissolvido na solução.
(F ) Uma solução aquosa, que congela abaixo de 0 oC, terá uma temperatura de ebulição superior a 100 oC. 
(V ) Uma solução isotônica salina tem pressão osmótica igual à do plasma sanguíneo.
(V ) A osmose atua em muitos processos biológicos e em membranas semipermeáveis. Um exemplo é a sua atuação no movimento de subida da seiva nas árvores.
( V ) Ao dissolvermos, em água do mar, um pouco de açúcar, a pressão de vapor da água diminui.
( V ) Adicionar açúcar a um copo com água faz com que as moléculas da água tenham mais dificuldade para ir para o estado gasoso.
( V) Adicionar etilenoglicol aos radiadores de motores de carros diminui a temperatura de fusão da água, evitando que esta congele e cause danos aos motores. 
13) A constante criométrica e o ponto de congelamento do benzeno valem, respectivamente, 5,12 oC.kg.mol-1 e 5,5°C. Se adicionarmos 6,0g de um soluto molecular (MM = 148) a 80g de benzeno, qual o ponto de congelamento do benzeno na referida solução? (1,0)
kc = 5,12ºC/mol
TC = 5,5ºC
m1 = 6,0g
M1 =148 g/mol
m2 =80g
Ti-Tf = kc xm1x1000/M1 x m2
5,5 - Tf = 5,12 x6,0x1000/148x80
5,5 - Tf = 2,6
Tf = 2,9ºC
14) O radiador de um automóvel é completado com uma mistura anticongelante contendo 4,00 L de etilenoglicol, C2H6O2 (d=1,12 g/cm3) com 6,00 L de água (d=1,00 g/cm3). Calcule: (1,0)
a) a molalidade de etilenoglicol
d = m/V 1,12 g/mL = m/4000 L m = 4480 g etilenoglicol
1 mol C2H6O2 ----- 62 g molalidade = mol soluto/Kgsolvente
X ----------------- 4480 g molalidade = 72,25 mol/6 Kg
X = 72,25 mol molalidade = 12,04 mol/Kg
b) o ponto de congelamento da soluçã
	
Tc 	= - Kc.W
Tc = - 1,855 oC.Kg . 12,04 mol
mol Kg
Tc = - 22,33 oC Tc = Tcsolução – Tcsolvente Tcsolução = - 22,33 oC + 0 oC
Tcsolução = - 22,33 oC
15) Calcule a pressão osmótica a 35°C em soluções de açúcar, C12H22O11, contendo as seguintes massas de soluto por litro de solução: (1,0)
a) 12,0 g
π =12,0x(0,082)x308,15 / 342,2965x1
π =0,88 atm
b) 28,0 g
π= 2,06 atm
c) 165 g
π= 12,2 atm
16) Considere o gráfico a seguir, que representa as variações das pressões máximas de vapor da água pura (A.P.) e duas amostras líquidas A e B, em função da temperatura. (0,25)
Pode-se concluir que, em temperaturas iguais:
a) A amostra A constitui-se de um líquido menos volátil que a água pura.
b) A amostra B pode ser constituída de uma solução aquosa de cloreto de sódio.(correta, pois B entra em ebulição numa temperatura superior a da água pura.)
c) A amostra B constitui-se de um líquido que evapora mais rapidamente que a água pura.
d) A amostra A pode ser constituída de solução aquosa de sacarose.
e) As amostras A e B constituem-se de soluções aquosas preparadas com solutos diferentes.