H = H P - H R. PM-Bombeiro PR. OROMAR Ciencias Da Natureza Aula 05

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1 As reações químicas costumam ocorrer acompanhadas de alguns efeitos que podem dar uma dica de que elas estão acontecendo: Saída de gases Formas de precipitado Mudança de cor Alterações de calor TERMOQUÍMICA fina l = -285,5 kj 1 2 O (l) produtos É o estudo das quantidades de calor liberados e absorvidos durante as reações químicas e mudanças de estado físico de uma substância. A queima do carvão, da madeira, da gasolina, são processos químicos que ocorrem com liberação de energia, são reações denominadas EXOTÉRMICAS. O derretimento do gelo, a luz usada na fotossíntese, são processos químicos que ocorrem com absorção de energia, logo são denominados ENDOTÉRMICOS. Unidades Utiliza-se as unidades de energia joule (J) no SI e a unidade usual caloria (cal). Reações Endotérmicas Um exemplo de processo endotérmico é a reação de decomposição do carbonato de cálcio com formação de gás carbônico. CaCO 3(s) CaO (s) + CO 2(g) inicial Entalpia () CaO (s) + CO 2(g) produtos = -285,5 kj = +178 kj 1 caloria (cal) = 4,18 J 1 quilocaloria (kcal) = 1000 cal fina l CaCO 3(s) reagentes Transformações Exotérmicas e Endotérmicas Nas transformações exotérmicas e endotérmicas, a energia global de um sistema é denominado entalpia (). Para as reações que ocorrem à pressão constante (frascos abertos), o calor de reaação é determinado pela diferença entre a ental pia dos produtos e a dos reagentes. = P - R Conclui-se: Exotérmicos Sempre ocorre perda de calor para o meio externo. Diminui a entalpia do sistema ( R > P ) < 0 Endotérmico Sempre ocorre ganho de calor do meio externo. Aumenta a entalpia do sistema ( R < P ). > 0 Reações Exotérmicas Estado Padrão Um exemplo de processo exotérmico é a reação de combustão do gás hidrogênio, com formação da água líquida. 1 2(g) + 1/2 O 2(g) 1 2 O (l) inicial Entalpia () 1 2(g) + 1/2 O 2(g) reagentes No cálculo do calor ou variação de entalpia envolvida nos processos químicos e físicos, observamos os fatores: Estado físico dos reagentes e produtos. = -285,5 kj Estado alotrópico dos reagentes. O fato dos reagentes e produtos estarem ou não em solução e a concentração da mesma. Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 1

2 Temperatura na qual o processo se realiza. Os químicos criaram uma referência, ou seja, uma situação padrão. Estado físico e alotrópico mais estável. 25º C 1 atm Resolução: Utilizamos a relação: = Σ produtos - Σ reagentes Equação: Por convenção (referencia) substância simples, no estado padrão, possui entalpia zero. Equação Termoquímica Os diversos processos exotérmicos e endotérmicos são representados por meio das equações termoquímicas. As equações termoquímicas devem apresentar as seguintes informações: Os coeficientes estequiométricos dos reagentes e produtos. Estado físico de todos os participantes. Indicação da variedade alotrópica. A temperatura e a pressão de realização da reação. da reação Exemplo: 1C 4(g) + 2O 2(g) 1CO 2(g) O (l) = -213,0 kj/mol 25º C, 1atm Cálculo da Variação de Entalpia ( ) Podemos utilizar 3 maneiras para calcularmos a variação de entalpia de uma reação: Através das entalpias de formação Através da Lei de ess Através das energias de ligação Exemplos Entalpia de Formação Determine o calor liberado na combustão completa de 1,0 kg do álcool etílico (etanol) líquido. Dados: Cálculos: Lei de ess Variação de entalpia numa reação química depende apenas dos estados inicial e final da reação. As equações termoquímicas podem ser somadas como se fossem equações matemáticas. Multiplicando ou dividindo uma equação termoquímica por um valor diferente de zero, o valor do será também multiplicado ou dividido pelo mesmo valor. Invertendo uma equação termoquímica, inverte-se o sinal do. Exemplo: Dadas as equações termoquímicas: I. 2(g) + 1/2O 2(g) 2 O (l) =-68,3kcal II. C (graf) + O 2(g) CO 2(g) =- 94,1kcal III. C 4(g) + 2O 2(g) CO 2(g) O (l) =-212kcal Calcule o valor da variação de entalpia ( ) em kcal/mol para a reação de formação do gás metano. substância Entalpia de formação no estado padrão (kj/mol) 2 O(l) -286,0 CO 2 (g) -394,0 C 2 5 O (l) -278,0 2 Resolução: Equação pergunta Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores

3 Lei de ess ENTROPIA E ENERGIA LIVRE Energia de Ligação Trata-se do cálculo da variação de entalpia ( ) das reações em que estão envolvidas espécies moleculares gasosas, usando a tabela das energias de ligação e aplicando a Lei de ess. Exemplo: Dado os valores da energia de ligação, determine o para a reação dada: ENERGIAS PARA ROMPER 1 MOL DE LIGAÇÕES kj/mol 25º C, 1 atm (ESTADO GASOSO) 436 C 414 C C 347 Cl - Cl 243 C - Cl Cl 431 Equação: C 4(g) + Cl 2(g) C 3 Cl (g) + Cl (g) =? Resolução: Ligações entre átomos dos reagentes são rompidas, processo endotérmico > 0, energia absorvida. Ligações entre os átomos dos produtos são formadas, processo exotérmico < 0, energia liberada. Aplica-se a lei de ess. Observa-se que, a princípio, uma reação química será progressivamente mais espontânea, à medida que for mais exotérmica. Porém, este não é o único critério que deve ser considerado para prever a espontaneidade de uma reação, pois existem processos que são espontâneos, apesar de absorver calor durante sua realização. Exemplo: evaporação da água. Portanto, concluímos que existe um outro fator, além da liberação de calor, que infllui na espontaneidade dos processos. Este fator é denominado ENTROPIA. ENTROPIA (S) é a grandeza termodinâmica que nos fornece a medida da desordem de um sistema. A tendência natural de todo sistema é o aumento da desordem (entropia). Exemplo: mudança de estado físico. S = S final - S inicial Para determinarmos a espontaneidade de um processo, criou-se a grandeza energia livre G (energia livre de Gibbs), sendo sua variação obedece a equação: G = - T. S G = variação da energia livre = variação da entalpia T = temperatura (K) S = variação da entropia Cálculos: = 1 a + 2 a CONCLUSÃO Uma reação é espontânea quando G < 0. Uma reação não espontânea quando G > 0. Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 3

4 Um processo apresentará maior tendência à espontaneidade, quanto maior a desordem (entropia) e maior o calor liberado ( < 0). 01. Dada a equação: ATIVIDADES 6C (graf) + 6 2(g) + 3O 2(g) C 6 12 O 6(s) o = kJ é correto afirmar que: a) Representa uma reação endotérmica b) O calor de combustão da glicose é kJ/mol c) O calor de neutralização da glicose é kj/mol d) O calor de formação da glicose é kj/mol e) A glicose tem entalpia zero. 02. UFRS) A reação cujo efeito técnico representa o calor de formação do ácido sulfúrico é: a) 2 O (l) + SO 3(g) 2 SO 4(l) b) 2(g) + SO 2(g) 2 SO 4(l) c) 2 O (g) + S (r) +3 O 2(g) 2 SO 4(l) d) 2 S (g) + 2O 2(g) 2 SO 4(l) e) 2(g) + S (r) + 2O 2(g) 2 SO 4(l) bruscas de temperatura, graças à sua capacidade de armazenar grande quantidade de energia térmica, o que se deve ao seu alto.... Na forma de suor, sua evaporação abaixa a temperatura do corpo humano, para o que contribui seu elevado.... Completa-se corretamente o texto, obedecendo-se a ordem em que as lacunas aparecem, por: a) pura, potável, dissolve, sódio, calor específico, calor de vaporização. b) de poço, pura, dissolve, magnésio, calor específico, calor de vaporização. c) destilada, potável, dilui, sódio, calor de vaporização, calor específico. d) de poço, destilada, dissolve, magnésio, calor de vaporização, calor específico. e) pura, destilada, dilui, sódio, calor de vaporização, calor específico. 03.(UEPG PR) A respeito das equações abaixo, assinale o que for correto. I) + 1 O O = 285,8kJ II) 2(g) 2 2(g) 2 (l) go ( s) g(l) + 1 2O2(g ) = + 90,7kJ 01. Na reação I, a entalpia dos reagentes é menor do que a entalpia dos produtos. 02. A reação II apresenta positivo, ou seja, ela é espontânea. 04. Quando 1 mol de go (s) absorve 90,7 kj, ocorre decomposição. 08. A reação I é exotérmica. 05. (UCS RS) Atletas que sofrem problemas musculares durante uma competição podem utilizar bolsas instantâneas frias ou quentes como dispositivos para primeiros socorros. Esses dispositivos normalmente são constituídos por uma bolsa de plástico que contém água em uma seção e uma substância química seca em outra seção. Ao golpear a bolsa, a água dissolve a substância, de acordo com as equações químicas representadas abaixo. 04. (FUVEST SP) Quimicamente falando, não se deve tomar água..., mas apenas água.... A água... inúmeros sais, por exemplo, o cloreto de..., o mais abundante na água do mar. Em regiões litorâneas, ameniza variações 4 Equação 1: CaCl 2s kj/mol Equação 2: N 4 NO 3(s) kj/mol água Ca 2+ (aq) + 2Cl (aq) = 82,8 água + N 4 (aq) + NO 3 (aq) = +26,2 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores

5 Se um atleta precisasse utilizar uma bolsa instantânea fria, escolheria a bolsa que contém o a) CaCl 2(s), pois sua dissociação iônica é exotérmica. b) N 4 NO 3(s), pois sua reação de deslocamento com a água deixa a bolsa fria. c) CaCl 2(s), pois sua dissociação iônica absorve o calor. d) N 4 NO 3(s), pois sua dissociação iônica é endotérmica. e) CaCl 2(s), pois sua reação de dupla troca com a água deixa a bolsa fria. 06. (UMG) O cloreto de sódio, NaCl, é um composto iônico, solúvel em água. Sua dissolução pode ser assim representada: Dissolução do cristal: NaCl (s) Na + (aq) + Cl - (aq) Esse processo também pode ser representado, formalmente, em duas etapas: I) Dissociação do cristal : NaCl(s) Na + (g) + Cl (g) 2 O II) Solvatação : Na(g) + Cl(g) Na + (aq) + Cl (aq) Considerando-se essas etapas da dissolução do cristal, é CORRETO afirmar que, a) na etapa da solvatação dos íons do cloreto de sódio, ocorre liberação de energia. b) na água pura, as interações entre as moléculas são mais fortes que as interações entre os íons no cristal. c) na solução de cloreto de sódio, as moléculas de água estabelecem ligações de hidrogênio com os íons sódio. d) na etapa da dissociação do cloreto de sódio, a energia do retículo cristalino é liberada. 07. (PUC RJ) Considere a seguinte reação termoquímica: 2NO(g) + O 2 (g) 2NO 2 (g) mol de NO = -13,5 kcal / Assinale a alternativa falsa. a) A reação é exotérmica. b) São libertados 13,5 kcal para cada mol de NO (g) que reagir. c) A entalpia padrão de formação do O 2 (g) é diferente de zero nas condições padrão. d) A reação de oxidação do NO (g) pode ocorrer no ar atmosférico. e) Nenhuma das alternativas é falsa. 08. (VUNESP SP) Em uma cozinha, estão ocorrendo os seguintes processos: I. gás queimando em uma das bocas do fogão e II. água fervendo em uma panela que se encontra sobre esta boca do fogão. Com relação a esses processos, pode-se afirmar que: a) I e II são exotérmicos. b) I é exotérmico e II é endotérmico. c) I é endotérmico e II é exotérmico. d) I é isotérmico e II é exotérmico. e) I é endotérmico e II é isotérmico. 09. (UNIFOR CE) Durante o ciclo hidrológico natural a água muda constantemente de estado físico e de lugar. Entre os fenômenos que ocorrem estão: I. derretimento de icebergs Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 5

6 II. formação de gotículas de água na atmosfera a partir do vapor III. formação de neve IV. dissipação de nevoeiros Dentre esses fenômenos, são exotérmicos SOMENTE a) I e II b) I e III c) II e III d) II e IV e) III e IV 10. (UFAC) A reação: 2 (g) + ½ O 2 (g) 2 O (L) é exotérmica porque: a) absorve calor b) libera oxigênio c) é higroscópica d) perde água e) libera calor 11. (MACK SP) Fe 2 O 3 (s) + 3C(s) + 491,5 kj 2Fe(s) + 3CO(g) Da transformação do óxido de ferro III em ferro metálico, segundo a equação acima, podese afirmar que : a) é uma reação endotérmica. b) é uma reação exotérmica. c) é necessário 1 mol de carbono para cada mol de Fe 2 O 3 (s) transformado. d) o número de mols de carbono consumido é diferente do número de mols de monóxido de carbono produzido. e) a energia absorvida na transformação de 2 mols de Fe 2 O 3 (s) é igual a 491,5 kj. 12. (UFOP MG) O ácido clorídrico é um importante ácido industrial, e uma das etapas de sua obtenção é representada pela seguinte equação química: Considere a seguinte tabela de valores de energia de ligação: Substância 2(g) Cl2(g) Cl (g) Energia de ligação (kj/mol) 436,0 243,0 432,0 Com base nessa tabela, pode-se afirmar que a entalpia de formação do Cl(g), em kj/mol, é de: a) 247,0 b) 123,0 c) 247,0 d) 92,5 13. (UNIFEI MG) Considerando os dados de entalpia de ligação abaixo, o calor associado (kj/mol) à reação: C + 4 Cl CCl + 4 Cl, à pressão 4 (g) 2 (g) 4 (g) constante, deverá ser : (C = 414 kj/mol, Cl = 431 kj/mol, Cl Cl = 243 kj/mol, C Cl = 331 kj/mol) a) kj/mol b) kj/mol c) 105 kj/mol d) 420 kj/mol 14. (UNIFESP SP) Com base nos dados da tabela: Ligação Energia média de ligação (kj/mol) O O = O 490 (g) 6 2(g) + Cl 2(g) 2Cl (g) Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores

7 pode-se estimar que o da reação representada por: 2 2 O(g) 2 2 (g) + O 2 (g), dado em kj por mol de 2 O(g), é igual a: a) b) c) d) 239. e) (PUC RJ) Dadas as energias de ligação (estado gasoso) abaixo 17. (UFRRJ) Desde a pré-história, quando aprendeu a manipular o fogo para cozinhar seus alimentos e se aquecer, o homem vem percebendo sua dependência cada vez maior das várias formas de energia. A energia é importante para uso industrial e doméstico, nos transportes, etc. Existem reações químicas que ocorrem com liberação ou absorção de energia, sob a forma de calor, denominadas, respectivamente, como exotérmicas e endotérmicas. Observe o gráfico a seguir e assinale a alternativa correta: -, = Kcal/mol - F, = Kcal/mol F F, = + 37 Kcal/mol O calor ( ) da reação 2(g) + F 2(g) 2F (g), em Kcal/mol, será igual a: a) b) -195 c) -129 d) e) (UFG GO) Determine a entalpia de formação de ácido clorídrico gasoso, segundo a reação representada pela equação: Dados: 2 (g) 2 (g) Cl 2 (g) 2Cl (g) 2 (g) + Cl 2 (g) 2Cl (g) o = 436 kj/mol o = 243 kj/mol Cl (g) (g) + Cl (g) o = 431 kj/mol Indique os cálculos. a) O gráfico representa uma reação endotérmica. b) O gráfico representa uma reação exotérmica. c) A entalpia dos reagentes é igual à dos produtos. d) A entalpia dos produtos é maior que a dos reagentes. e) A variação de entalpia é maior que zero. 18. (FUVEST SP) A dissolução de um sal em água pode ocorrer com liberação de calor, absorção de calor ou sem efeito térmico. Conhecidos os calores envolvidos nas transformações, mostradas no diagrama que segue, é possível calcular o calor da dissolução de cloreto de sódio sólido em água, produzindo Na + (aq) e Cl - (aq). Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 7

8 d) (UESPI) Observe o gráfico abaixo. Com os dados fornecidos, pode-se afirmar que a dissolução de 1 mol desse sal a) é acentuadamente exotérmica, envolvendo cerca de 10 3 kj. b) é acentuadamente endotérmica, envolvendo cerca de 10 3 kj. c) ocorre sem troca de calor. d) é pouco exotérmica, envolvendo menos de 10 kj. e) é pouco endotérmica, envolvendo menos de 10 kj. 19. (Unimontes MG) O diagrama de entalpia a seguir representa os calores envolvidos na reação de obtenção de dois óxidos de cobre, a partir deste metal e do oxigênio. 1. O gráfico corresponde a um processo endotérmico. 2. A entalpia da reação é igual a kcal. 3. A energia de ativação da reação é igual a 560kcal. Está(ão) correta(s): a) 1 apenas b) 2 apenas c) 2 e 3 apenas d) 1 e 3 apenas e) 1, 2 e (UFTM MG) O gráfico apresenta os valores de entalpia para uma reação genérica X + Y Z + W, em duas situações: na presença e na ausência de catalisador. 2Cu(s) + O 2 (g) -310kJ -169 kj Cu 2 O(s) + 1/2 O 2 (g) 2CuO(s) Analisando-se esse diagrama, a variação de 8 entalpia, o (kj), para a reação Cu 2O(s) + 1/ 2O2 (g) 2CuO(s), é igual a a) b) 479. c) 141. Os valores da energia de ativação na presença do catalisador e o tipo de reação quanto à liberação ou absorção de calor são, respectivamente, a) 30 kj e endotérmica. b) 50 kj e endotérmica. c) 50 kj e exotérmica. Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores

9 d) 110 kj e endotérmica. e) 110 kj e exotérmica. 22. (UEPG PR) Considere a representação gráfica da variação de entalpia abaixo. Entre os processos que ela pode representar figuram: 01. a fusão da água 02. a vaporização da água 04. a oxidação da gordura 08. a combustão da gasolina 16. o preparo de uma solução aquosa de NaO, com aquecimento espontâneo do frasco 23. (UMG) A variação de energia ocorrida na queima de um mol de álcool combustível é corretamente representada pelo gráfico: mineral (substituindo o carvão vegetal), também utilizado na fusão de minérios de ferro. Uma das primeiras inovações metalúrgicas da época foi a fusão de minério de ferro (hematita) com carvão coque*. Isso levou à produção de ferro batido de alta qualidade, o qual começou a ser empregado na fabricação de máquinas, na construção civil e nas ferrovias, substituindo a madeira. *Ao ser queimado junto com o minério, o carvão coque tem por finalidade produzir CO para a reação (equação abaixo) e fornecer o calor necessário para essa reação ocorrer. Fe 2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2 24. (UFPEL RS) Assinale a alternativa com as palavras que completam corretamente as lacunas do texto abaixo. Pelas informações contidas no texto, é possível concluir que a reação representada pela equação é..., e que o símbolo significa.... a) exotérmica; luz b) exotérmica; calor c) endotérmica; calor d) endotérmica; luz e) endotérmica; fotólise GABARITO: 01. D 02. B TEXTO: 1 - Comum à questão: A 05. D 06. A 07. C 08. B 09. C Parece claro que o desenvolvimento tem 10. E 11. A A reação é endotérmica, isto gerado um gasto considerável de energia é, ocorre com absorção de energia (491,5 kj/mol (especialmente das formas que incrementam Fe 2 O 3 ). gás carbônico na atmosfera). E tudo foi alavancado quando, na Inglaterra, entre 1760 e 11. D 12. D 13. A 1800, a máquina a vapor foi aperfeiçoada, 14. C 15. Aplicando os cálculos pela Lei exigindo uma demanda maior de carvão de ess temos que : o = -91,5 kj/mol 16. B 17. E 18. C Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 9

10 19. E 20. B A 23. C CINÉTICA QUÍMICA: É a parte da química que estuda a velocidade das reações químicas. De modo geral: V = variação da quantidade de uma substância intervalo de tempo. A unidade da velocidade pode ser expressa em: * mol / L x s * mol / L x min * mol / L x h A velocidade de produção ou consumo de um substância, está diretamente relacionada com os coeficientes da reação, devidamente balanceada. Reação: a A + b B > c C + d D Velocidade: VA a = VB b = VC c = VD d. Fatores que influenciam na velocidade da reação: - Superfície de contato: Quanto maior a superfície de contato, maior será a velocidade da reação. - Temperatura: Quanto maior a tempertatura, maior será a velocidade da reação. - Concentração dos reagentes: Aumentando a concentração dos reagentes, aumentará a velocidade da reação. A equação simplificada corresponde a soma das equações I e II. Como a etapa I é a etapa lenta, para aumentar a velocidade da reação, deve-se atuar nela. Tanto para aumentar ou diminuir a velocidade da reação, a etapa II (rápida) não vai influir; sendo a etapa I a mais importante. A lei de Guldberg-Waage: Considere a seguinte reação: a A + b B > c C + d D Segundo a lei de Guldberg-Waage; V = k [A] a [B] b. Onde: V = velocidade da reação; [ ] = concentração da substância em mol / L; k = constante da velocidade específica para cada temperatura. A ordem de uma reação é a soma dos expoentes das concentrações da equação da velocidade. Utilizando a equação anterior, calculamos a ordem de tal reação pela soma de (a + b). Energia de ativação: É a energia mínima necessária para que os reagentes possam se transformar em produtos. Quanto maior a energia de ativação, menor será a velocidade da reação. Ao atingir a energia de ativação, é formado o complexo ativado. O complexo ativado possui entalpia maior que a dos reagentes e dos produtos, sendo bastante instável; com isso, o complexo é desfeito e dá origem aos produtos da reação. Observe o gráfico: Numa reação química, a etapa mais lenta é a que determina sua velocidade. Observe o exemplo a seguir: O peróxido de hidrogênio reagindo com íons iodeto, formando água e oxigênio gasoso. I - 2 O 2 + I > 2 O + IO - (Lenta) II - 2 O 2 + IO > 2 O + O 2 + I - (Rápida) Equação simplificada: 2 2 O > 2 2 O + O Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores

11 Onde: C.A.= Complexo ativado. Eat. = Energia de ativação. r. = Entalpia dos reagentes. p. = Entalpia dos produtos. D = Variação de entalpia. Catalisador: O catalisador é uma substância que aumenta a velocidade da reação, sem ser consumida durante tal processo. A principal função do catalisador é diminuir a energia de ativação, facilitando a transformação de reagentes em produtos. Observe o gráfico que demonstra uma reação com e sem catalisador: Inibidor: é uma substância que retarda a velocidade da reação. Veneno: é uma substância que anula o efeito de um catalisador. O exame desse gráfico sugere que, à temperatura T1, a reação em questão é: a) lenta. b) explosiva. c) reversível. d) endotérmica. e) de oxidoredução. 03) A revelação de uma imagem fotográfica em um filme é um processo controlado pela cinética química da redução do halogeneto de prata por um revelador. A tabela abaixo mostra o tempo de revelação de um determinado filme, usando um revelador D-76. nº de mols do revelador tempo de revelação (min) A velocidade média (vm) de revelação, no intervalo de tempo de 7 min a 10 min, é: a) 3,14 mols de revelador / min. b) 2,62 mols de revelador / min. c) 1,80 mols de revelador / min. d) 1,33 mols de revelador / min. e) 0,70 mol de revelador / min. 04) A relação a seguir mostra a variação da concentração de uma substância A, em função do tempo, em uma reação química: a A + b B _ c C + d D T(min) 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 [A] 11,0 7,0 4,3 3,0 2,0 1,0 0,5 0,3 0,2 0,2 Qual será o valor da velocidade média da reação de A correspondente ao intervalo entre 4 e 14 min? a) 4,0 mol/l.min. b) 0,4 mol/l.min. c) 1,4 mol/l.min. d) 25 mol/l.min. e) 2,5 mol/l.min. 05) Seja a reação: X _ Y + Z. A variação na ATIVIDADES concentração de X em função do tempo é: X (mol/l) 1,0 0,7 0,4 0,3 tempo(s) A velocidade média da reação no intervalo de 2 a 5 minutos é: 01) (UFV-MG) Assinale o fenômeno que apresenta a) 0,3 mol/l.min. velocidade média maior. b) 0,1 mol/l.min. a) A combustão de um palito de fósforo. c) 0,5 mol/l.min. b) A transformação de rochas em solos. d) 1,0 mol/l.min. c) A corrosão de um automóvel. e) 1,5 mol/l.min. d) O crescimento de um ser humano. 06) (Covest-2006) A reação de decomposição da e) A formação do petróleo a partir de seres vivos. amônia gasosa foi realizada em um recipiente 02) (Fuvest-SP) O seguinte gráfico refere-se ao fechado: estudo cinético de uma reação química. 2 N3 _ N velocidade A tabela abaixo indica a variação na concentração da reação de reagente em função do tempo. T temperatura 1 Concentração de N3 em mol L-1 8,0 6,0 4,0 1,0 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 11

12 Tempo em horas 0 1,0 2,0 3,0 Qual é a velocidade média de consumo do reagente nas duas primeiras horas de reação? a) 4,0 mol L-1h-1 b) 2,0 mol L-1h-1 c) 10 km h-1 d) 1,0 mol L-1h-1 e) 2,3 mol h-1 07) (Mack-SP) Na reação a seguir: X + 2 Y _ Z, observou-se a variação da concentração de X em função do tempo, segundo a tabela abaixo: Tempo (s) [X] mol/l 0,225 0,220 0,200 0,190 0,100 No intervalo de 4 a 6 minutos a velocidade média da reação, em mol/l.min, é: a) 0,010. b) 0,255. c) 0,005. d) 0,100. e) 0, ) (UFRGS-RS) A isomerização de 1 mol de 1, 2 dicloro eteno foi realizada em um frasco fechado, obtendo-se os seguintes valores de conversão em função do tempo: tempo / min Quantidade de matéria de A 1,00 0,90 0,81 0,73 Nos primeiros 10 minutos de reação a velocidade de isomerização em mol/min é: a) 8,00 x b) 1,00 x c) 9,00 x d) 1,00 x e) 1,25 x ) A decomposição da água oxigenada em determinadas condições experimentais produz 3,2 g de oxigênio por minuto. A velocidade de decomposição do peróxido em mol/min é: Dado: O = 16 u. a) 0,05. b) 0,10. c) 0,20. d) 1,70. e) 3,40. Prof. Agamenon Roberto CINÉTICA QUÍMICA ) Com relação à reação: 2 A + 3 B _ 2 C + D podemos afirmar que: a) os reagentes (A e B) são consumidos com a mesma velocidade. b) a velocidade de desaparecimento de A é igual à velocidade de aparecimento de C. c) a velocidade de aparecimento de D é três vezes maior que a velocidade de desaparecimento de B. d) os produtos (C e D) são formados com a mesma velocidade. e) a velocidade de desaparecimento de A é a metade da velocidade de aparecimento de D ) A velocidade média da reação N _ 2 N3 vale 2 mols/min. A velocidade média em função do hidrogênio vale: a) 6 mols / min. b) 3 mols / min. c) 2 mols / min. d) 0,5 mols / min. e) 5 mols / min. 12) A formação do dióxido de carbono (CO2) pode ser representada pela equação: C(s) + O2(g) _ CO2(g) Se a velocidade de formação do CO2(g) for de 4 mol/min, o consumo de oxigênio, em mol/min, será: a) 8. b) 16. c) 2. d) 12. e) 4. 13) (UFES) A hidrazina (N24) é líquida e recentemente chamou a atenção como possível combustível para foguetes, por causa de suas fortes propriedades redutoras. Uma reação típica da hidrazina é: N I2 _ 4 I + N2 Supondo as velocidades expressas em mol/l, V1 = velocidade de consumo de N24 V2 = velocidade de consumo de I2 V3 = velocidade de formação de I V4 = velocidade de formação de N2 Podemos afirmar que: a) V1 = V2 = V3 = V4. b) V1 = V2/2 = V3/4 = V4. c) V1 = 2V2 = 4V3 = V4. d) V1 = V2/4 = V3/4 = V4/2. e) V1 = 4V2 = 4V3 = 2V4. 14) (FMIt-MG) Numa reação completa de combustão, foi consumido, em 5 minutos, 0,25 mol de metano, que foi transformado em CO2 e 2O. A velocidade da reação será: a) 0,80 mol/min. b) 0,40 mol/min. c) 0,05 mol/min. d) 0,60 mol/min. e) 0,30 mol/min. 15) (Marckenzie-SP) A combustão da gasolina pode ser equacionada por C818 + O2 _ CO2 + 2O (equação não-balanceada). Considere que após uma hora e meia de reação foram produzidos 36 mols de CO2. Dessa forma, a velocidade de reação, expressa em número de mols de gasolina consumida por minuto, é de: a) 3,00 mol/min. b) 4,50 mol/min. c) 0,10 mol/min. d) 0,40 mol/min. Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores

13 e) 0,05 mol/min. Prof. Agamenon Roberto CINÉTICA QUÍMICA ) O arber é um importante processo industrial para produzir amônia, conforme a reação: N2 (g) (g) _ 2 N3 (g) Colocados, num reator, nitrogênio e hidrogênio, obtiveram-se os seguintes dados em minutos e mols/litro. tempo ( min ) [N2] [2] [2] 0 0,50 1, ,45 1,35 0,10 Calculando-se a velocidade média em função de N3, N2, 2 e velocidade média da reação, obtêmse, respectivamente: a) 0,01; 0,005; 0,015 e 0,005. b) 0,01; 0,135; 0,045 e 0,005. c) 0,01; 0,130; 0,045 e 0,005. d) 0,01; 0,005; 0,015 e 0,005. e) 0,10; 1,350; 0,450 e 0, ) (Covest-2002) Óxidos de nitrogênio, NOx, são substâncias de interesse ambiental, pois são responsáveis pela destruição de ozônio na atmosfera, e, portanto, suas reações são amplamente estudadas. Num dado experimento, em um recipiente fechado, a concentração de NO2 em função do tempo apresentou o seguinte comportamento: 0 concentração tempo O papel do NO2 neste sistema reacional é: a) reagente. b) intermediário. c) produto. d) catalisador. e) inerte 18) (UnB-DF-Modificado) considere os estudos cinéticos de uma reação química e julgue os itens abaixo. 1) Toda reação é produzida por colisões, mas nem toda colisão gera uma reação. 2) Uma colisão altamente energética pode produzir uma reação. 3) Toda colisão com orientação adequada produz uma reação. 4) A velocidade média de uma reação pode ser determinada pela expressão: v = quantidade dos produtos quantidade dos reagentes Assinalando V para verdadeiro e F para falso e, lendo de cima para baixo, teremos: a) V, V, F, F. b) V, V, V, F. c) F, V, F, F. d) V, F, V, F. e) V, V, V, V. Prof. Agamenon Roberto CINÉTICA QUÍMICA ) (UNIB-BA) A amônia é produzida industrialmente a partir do gás nitrogênio (N2) e do gás hidrogênio (2), segundo a equação: N2(g) + 3 2(g) _ 2 N3(g). Numa determinada experiência, a velocidade média de consumo de gás hidrogênio foi de 120g por minuto. A velocidade de formação do gás amônia, nessa experiência, em mols por minuto, será de: a) 10. b) 20. c) 30. d) 40. e) ) (Covest-2003) No início do século XX, a expectativa da Primeira Guerra Mundial gerou uma grande necessidade de compostos nitrogenados. aber foi o pioneiro na produção de amônia, a partir do nitrogênio do ar. Se a amônia for colocada num recipiente fechado, sua decomposição ocorre de acordo com a seguinte equação química não balanceada: N3(g) _ N2(g) + 2(g). As variações das concentrações com o tempo estão ilustradas na figura abaixo: B A C concentração tempo A partir da análise da figura acima, podemos afirmar que as curvas A, B e C representam a variação temporal das concentrações dos seguintes componentes da reação, respectivamente: a) 2, N2 e N3 b) N3, 2 e N2 c) N3, N2 e 2 d) N2, 2 e N3 e) 2, N3 e N2 21) Para que duas substâncias possam reagir, é necessário que suas moléculas colidam entre si, de modo que ligações são rompidas e formadas, originando novas substâncias. Analise o quadro abaixo para julgar os itens que se seguem. I I I I I I I I I I I I Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 13

14 caso I caso II caso III 0 0 Todo tipo de colisão provoca uma reação. 1 1 Para que a reação ocorra, é necessário que a colisão tenha boa orientação e energia elevada. 2 2 Nos casos I e II, a reação não ocorre devido à má orientação dos choques. 3 3 No caso III, observar-se-á reação química. 4 4 Todas as colisões citadas são efetivas ou produtivas. Prof. Agamenon Roberto CINÉTICA QUÍMICA ) (Covest-2001) A produção de trióxido de enxofre durante a combustão de carvão em usinas termoelétricas (sistema aberto ao ar) causa problemas ambientais relacionados com a chuva ácida. Esta reação para a produção de trióxido de enxofre, na presença de óxido de nitrogênio é descrita pelo mecanismo a seguir: 2 NO(g) + O2(g) _ 2 NO2(g) 2 NO2(g) + 2 SO2(g) _ 2 SO3(g) +2 NO(g) 2 SO2(g) + O2(g) _ 2 SO3(g) (reação global) Qual dos gráficos abaixo melhor representa a concentração molar (eixo das ordenadas) das principais espécies envolvidas na produção de trióxido de enxofre em função do tempo (eixo das abcissas)? a). b) c) d) e) 23) (Unisinos-RS) Nas reações químicas, de um modo geral, aumenta-se a velocidade da reação por meio da elevação de temperatura. Isto ocorre porque aumenta: I. a velocidade média das moléculas reagentes. II. a energia cinética média das moléculas dos reagentes. III. a freqüência das colisões entre as moléculas. Das afirmações acima são corretas: a) I apenas. b) II apenas. c) III apenas. d) I e III apenas. e) I, II e III. 14 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores