Profº Thiago (Tchê) Indique a alternativa que melhor representa as reações catalisada e não catalisada.

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1 QUÍMICA Profº Thiago (Tchê) EXERCÍCIOS CINÉTICA QUÍMICA 01. (UNESP-08) Os catalisadores desempenham importante papel em vários processos químicos. Uma reação genérica entre os reagentes A e B pode ocorrer na ausência ou na presença de um catalisador (cat). 0. (UNESP-08) As figuras representam esquematicamente dois tempos (t) da reação entre os gases H e Cl. Nelas encontram-se representadas pictoricamente as relações entre as quantidades das moléculas de reagentes e produto envolvidas. Indique a alternativa que melhor representa as reações catalisada e não catalisada. Assinale a alternativa cujo gráfico melhor descreve a cinética da reação.

2 03. (UNESP-09) O gás cloreto de carbonila, COCl (fosgênio), extremamente tóxico, é usado na síntese de muitos compostos orgânicos. Conhecendo os seguintes dados coletados a uma dada temperatura: a expressão da lei de velocidade e o valor da constante k de velocidade para a reação que produz o cloreto de carbonila, CO( g) Cl ( g) COCl ( g) são, respectivamente: 1 a) v k CO( g) Cl ( g) ; k 0,56 L. mol. s 1 b) v k CO( g) Cl ( g) ; k 31,3 L. mol. s 1 c) v k Cl ( g) ; k, 5 L. mol. s 1 d) v k CO( g) Cl ( g) ; k 18,8 L. mol. s e) v k CO( g) Cl ( g) ; k 0, 8 L. mol. s (UNESP-09) A China, sede das Olimpíadas de 008, foi o berço de muitas invenções e descobertas de grande impacto para a humanidade, como o papel, a bússola e a pólvora, entre outras. O uso bélico da pólvora implica a adequação da velocidade de sua queima ao tipo de arma a que se destina. Considerando-se a reação química da queima da pólvora, representada pela equação: a) Manter as amostras à mesma temperatura em todos os experimentos. b) Manter iguais os tempos necessários para completar as transformações. c) Usar a mesma massa de catalisador em todos os experimentos. d) Aumentar a concentração dos reagentes A e B. e) Diminuir a concentração do reagente B. 06. (UFRGS-10) Considere a reação abaixo, que está ocorrendo a 556K. HI( g) H ( g) I ( g) Essa reação tem a sua velocidade monitorada em função da concentração, resultando na seguinte tabela. [HI] (mol.l -1 ) Veloc. (mol.l -1.s -1 ) 0,01 3, , Nessas condições, o valor da constante cinética da reação, em L.mol -1. s -1, é: a) 3, b) 7, c) 3, d) 3, e) 7, (UFV-07) Considere a reação hipotética representada por A + B C + D. As variações de concentração e velocidade da reação observadas em um intervalo de tempo são mostradas no quadro abaixo: identifique a alternativa que corresponde à melhor opção para aumentar a velocidade da explosão da pólvora. a) Promover a reação sob atmosfera de N. b) Utilizar pólvora previamente refrigerada. c) Utilizar pólvora finamente pulverizada. d) Utilizar excesso de carvão. e) Usar uma solução supersaturada de pólvora. 05. (FUVEST-10) Um estudante desejava estudar, experimentalmente, o efeito da temperatura sobre a velocidade de uma transformação química. Essa transformação pode ser representada por: Após uma série de quatro experimentos, o estudante representou os dados obtidos em uma tabela: Que modificação deveria ser feita no procedimento para obter resultados experimentais mais adequados ao objetivo proposto? Considerando as informações do quadro, a alternativa que apresenta a expressão CORRETA da velocidade para a reação hipotética é: a) v = k.[a] b) v = k.[a].[b] c) v = k.[b] d) v = k.[a] 3.[B] 3 e) v = k.3[a].[b] 08. (UFRGS-04). A Teoria absoluta da velocidade das reações, ou Teoria do complexo ativado, foi proposta para explicar o comportamento cinético da interação de espécies químicas. A respeito dessa teoria, é INCORRETO afirmar que a) a velocidade da reação será tanto maior quanto maior for a energia potencial do complexo ativado. b) um estado de equilíbrio é estabelecido entre os reagentes e o complexo ativado. c) o complexo ativado é uma espécie intermediária de elevada energia potencial. d) o complexo ativado se decompõe espontaneamente, formando os produtos da reação. e) a energia de ativação da reação direta corresponde

3 à diferença entre as energias do complexo ativado e dos reagentes. 09. (UFMG-10) Define-se o prazo de validade de um medicamento como o tempo transcorrido para decomposição de 10% do princípio ativo presente em sua formulação. Neste gráfico, está representada a variação de concentração do princípio ativo de um medicamento, em função do tempo, nas temperaturas I e II: item 1, desta questão. INDIQUE se a quantidade de Na S O 3 empregada está de acordo com a proporção estequiométrica definida pela equação. Item 3. Normalmente, a velocidade v de uma reação pode ser expressa na forma de um produto: v = k [A]x [B]y [C]z.... Nessa expressão, denominada lei de velocidade, k é uma constante; e [A] x, [B] y, [C] z... são potências da concentração dos reagentes A, B, C...; e os expoentes x, y, z... são determinados experimentalmente. Analise, neste gráfico, a variação de 1/T turv em função da concentração inicial de Na S O 3 (aq): Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que a) a concentração do princípio ativo, na temperatura I, após 5 anos, é de 3 g/l. b) a temperatura II é menor que a temperatura I. c) o prazo de validade, na temperatura I, é maior. d) o prazo de validade, na temperatura II, é de anos. 10. (UFMG-10) Soluções aquosas de tiossulfato de sódio, Na S O 3 (aq), reagem com ácido clorídrico, HCl (aq), de acordo com esta equação: Imediatamente após a mistura dos dois reagentes, o sistema apresenta-se como uma solução incolor. Como resultado da reação, porém, observa-se na solução, algum tempo depois, uma turvação, provocada pela presença de partículas de enxofre em suspensão. Para investigar o efeito da variação da concentração de um reagente sobre a velocidade da reação, um grupo de estudantes fez uma série de quatro experimentos, observando as condições descritas na tabela abaixo, em que se registram, também, o tempo necessário, em cada caso, para ocorrer a turvação máxima do sistema, T turv, e o valor inverso desse tempo ( 1/ T turv ): Considerando as informações contidas neste gráfico ou, ainda, aquelas apresentadas na tabela da página anterior, INDIQUE o valor provável do expoente com que a concentração de S O 3 (aq) aparece na lei de velocidade da reação investigada. JUSTIFIQUE sua resposta. Item 4. INDIQUE se a série dos quatro experimentos, descritos na tabela apresentada no início desta questão, permite, ou não, concluir que a velocidade da reação é afetada pela variação da concentração do reagente HCl (aq). JUSTIFIQUE sua resposta. 11. (UFMG-09) A reação de decomposição do pentóxido de dinitrogênio, N O 5, que produz dióxido de nitrogênio, NO, e oxigênio, O, foi realizada num recipiente de 1 litro, à temperatura de 5ºC. Item 1. ESCREVA a equação balanceada que representa essa reação. Item. Analise este gráfico, em que está representada a concentração do N O 5 em função do tempo, ao longo dessa reação: Item 1. Considerando os dados do Experimento I, CALCULE a quantidade, em mol, de cada um dos reagentes Na S O 3 e HCl nele usados. Item. Considere, agora, tanto os dados do Experimento I quanto as quantidades calculadas no No início da reação, a concentração dos produtos é igual a zero. Considerando essas informações, TRACE, diretamente no gráfico acima, a curva que representa

4 a concentração do NO produzido em função do tempo. Item 3. Considere, agora, o tempo transcorrido para que a concentração inicial do N O 5 se reduza à metade. Calcule a velocidade média de consumo do N O 5, nesse intervalo de tempo. (Deixe seus cálculos indicados, explicitando, assim, seu raciocínio.) 1. (FUVEST-99) Foram realizados quatro experimentos. Cada um deles consistiu na adição de solução aquosa de ácido sulfúrico de concentração 1 mol/l a certa massa de ferro. A 5ºC e 1 atm, mediram-se os volumes de hidrogênio desprendido em função do tempo. No final de cada experimento, sempre sobrou ferro que não reagiu. A tabela mostra o tipo de ferro usado em cada experimento, a temperatura e o volume da solução de ácido sulfúrico usado. O gráfico mostra os resultados. 14. (UNICAMP-06) A eficiência da administração oral de um medicamento leva em conta vários parâmetros, dentre os quais: o tempo para se atingir a concentração máxima na corrente sanguínea. A concentração mínima efetiva (CME), que é a concentração mínima necessária para que o paciente apresente resposta adequada ao medicamento; a quantidade total de medicamento no sangue após a sua administração. O diagrama a seguir mostra a variação da concentração no sangue (microgramas por mililitro µg/ml), em função do tempo, para a mesma quantidade de um mesmo medicamento em duas formulações diferentes. As curvas de 1 a 4 correspondem, respectivamente, aos experimentos a) D C A B b) D C B A c) B A C D d) C D A B e) C D B A 13. (UFPR-05) Sobre o diagrama abaixo, referente à reação A + B C + D, considere as afirmativas a seguir: Aspectos cinéticos do uso do medicamento: a) Que formulação é absorvida mais rapidamente? b) Que formulação apresenta maior tempo de manutenção da concentração mínima efetiva? E qual é esse tempo? c) Se o paciente iniciar o tratamento com a formulação A e em seguida passar para a formulação B, depois de quantas horas da ingestão da formulação A ele deve iniciar a ingestão da formulação B? Explique. 15. (FUVEST) A sequência das reações I e II é proposta para explicar a destruição do ozônio da estratosfera. Os átomos de cloro se formam pela ação de radiação de alta energia sobre os clorofluorocarbonos (CFC). Energia Potencial (kj) sentido da reação I. O processo é exotérmico. II. Na reação, H = -50 kj. III. A energia de ativação vale +10 kj. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa I é verdadeira. b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. d) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. a) Pode-se dizer que os átomos de cloro atuam como catalisadores na destruição do ozônio? b) A destruição de ozônio representada pela equação III é favorecida por baixas ou altas temperaturas? Justifique com base no H da reação. 16. (UFRGS-96) Uma reação é de primeira ordem em relação ao reagente A e de primeira ordem em relação ao reagente B, sendo representada pela equação: A(g) + B(g) C(g) + D(g) Mantendo-se a temperatura e a massa constantes e reduzindo-se à metade os volumes de A(g) e B(g), a velocidade da reação: a) duplica. b) fica reduzida à metade. c) quadruplica. d) fica oito vezes maior. e) fica quatro vezes menor.

5 17. (UFPE-96) O gráfico a seguir representa a variação de concentração das espécies A, B e C com o tempo: concentração de persulfato e de iodeto, em função do tempo de reação, serão representadas pelo gráfico: Qual das alternativas a seguir contém a equação química que melhor descreve a reação representada pelo gráfico? a) A + B C. b) A B + C. c) B + C A. d) B + C A. e) B + C A. 18. (FUVEST-97) O estudo cinético, em fase gasosa, da reação representada por NO + CO CO + NO Mostrou que a velocidade da reação não depende da concentração de CO, mas depende da concentração de NO elevada ao quadrado. Esse resultado permite afirmar que a) o CO atua como catalisador. b) o CO é desnecessário para a conversão de NO em NO. c) o NO atua como catalisador. d) a reação deve ocorrer em mais de uma etapa. e) a velocidade da reação dobra se a concentração inicial de NO for duplicada. 19. (FUVEST-96) Em solução aquosa ocorre a transformação: H O + I - + H + H O + I Em quatro experimentos, mediu-se o tempo decorrido para a formação de mesma concentração de I, tendose na mistura de reação as seguintes concentrações iniciais de reagentes: Esses dados indicam que a velocidade da reação considerada depende apenas da concentração de: a) H O e I -. b) H O e H +. c) H O. d) H +. e) I -. Linha grossa: concentração de I-. Linha fina: concentração de S O 8 -. Na alternativa c) as duas linhas coincidem. 1. (UFPR-95) No diagrama a seguir estão representados os caminhos de uma reação na presença e na ausência de um catalisador. Com base neste diagrama, é correto afirmar que: 01) A curva II refere-se à reação catalisada e a curva I refere-se à reação não catalisada. 0) Se a reação se processar pelo caminho II, ela será mais rápida. 04) A adição de um catalisador à reação diminui seu valor de H. 08) O complexo ativado da curva I apresenta a mesma energia do complexo ativado da curva II. 16) A adição do catalisador transforma a reação endotérmica em exotérmica. Soma = ( ). (UNICAMP-96) O gráfico a seguir representa as variações das massas de um pequeno pedaço de ferro e de uma esponja de ferro (palha de aço usada em limpeza doméstica) expostos ao ar (mistura de nitrogênio, N, oxigênio, O, e outros gases além de vapor d água). 0. (FUVEST-95) A reação de persulfato com iodeto S O I - SO I Pode ser acompanhada pelo aparecimento da cor do iodo. Se no início da reação persulfato e iodeto estiverem em proporção estequiométrica (1:), as

6 a) Por que as massas da esponja e do pedaço de ferro aumentam com o tempo? b) Qual das curvas diz respeito à esponja de ferro? Justifique. 3. (UFRGS-03) No filme O Náufrago, o personagem teve de iniciar uma fogueira a partir do aquecimento de cascas secas de coco através do calor gerado pelo atrito de pedaços de madeira. Quimicamente, o atrito desses pedaços de madeira serve como a) entalpia inicial. b) catalisador. d) inibidor. c) calor de combustão. e) energia de ativação 4. (UNICAMP-95) Soluções aquosas de água oxigenada, H O, decompõem-se dando água e gás oxigênio. A figura a seguir representa a decomposição de três soluções de água oxigenada em função do tempo, sendo que uma delas foi catalisada por óxido de ferro (III), Fe O 3. 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 [HgCl ]=0,010M e [C O 4 - ]=0,010M. 7. (UFMG) A tabela mostra resultados de experiências em que comprimidos de antiácido efervescente foram dissolvidos em água. a) Qual das curvas representa a reação mais lenta? Justifique em função do gráfico. b) Qual das curvas representa a reação catalisada? Justifique em função do gráfico. 5. (UNICAMP-91) Numa reação que ocorre em solução (reação I), há o desprendimento de oxigênio e sua velocidade pode ser medida pelo volume do O(g) desprendido. Uma outra reação (reação II) ocorre nas mesmas condições, porém consumindo O(g) e este consumo mede a velocidade desta reação. O gráfico representa os resultados referentes às duas reações. Considerando-se os resultados da tabela e os fatores que, em geral, influenciam as velocidades da reação, todas as alternativas estão corretas, exceto: a) A pulverização aumenta a energia cinética das partículas. b) A pulverização aumenta a freqüência de colisões das partículas do comprimido com moléculas de água. c) A velocidade de dissolução depende de mais de um fator. d) O aquecimento aumenta a energia média das colisões. e) O aumento da superfície de contato favorece a dissolução. 8. (FUVEST-08) Para a transformação representada por NO(g) + H (g) N (g) + H O(g), a velocidade da reação, em função da pressão de hidrogênio (P H ), para duas diferentes pressões de óxido nítrico (P NO ), à temperatura de 86 ºC, está indicada no seguinte gráfico: Considerando as duas horas iniciais, qual das reações tem velocidade maior? Justifique. 6. (UNESP-90) A cinética da reação - HgCl + C O 4 Cl - + CO (g) +Hg Cl (s) Foi estudada em solução aquosa, seguindo o número de mols de Hg Cl que precipita por litro de solução por minuto. Os dados obtidos estão na tabela. Examinando o gráfico, pode-se concluir que as ordens da reação em relação ao óxido nítrico e em relação ao hidrogênio são, respectivamente, a) 1 e 1 b) 1 e c) e 1 d) e e) 3 e 1

7 QUÍMICA Profº Thiago (Tchê) EXERCÍCIOS CINÉTICA QUÍMICA GABARITO 01. D 0. E 03. D 04. C 05. C 06. D 07. A 08. A 09. D 10. Item 1: 0,015 mols de HCl e 0,0075 mols de Na S O 3. Item : Sim, está na proporção estequiométrica. Item 3: Valor provável do expoente=1; De acordo com o gráfico fornecido, 1/T turv é diretamente proporcional a [Na S O 3 ], logo, podemos concluir que a velocidade é diretamente proporcional a [Na S O 3 ] Item 4: A série de experimentos não permite concluir como a variação da [HCl] altera a velocidade da reação, já que esta concentração não é alterada durante os experimentos. 11. Item 1: NO5 ( g) 4 NO ( g) O ( g) Item : Item 3: 1. E 13. C v m NO5 1,5 mol 0,133 t 11, 5.h 14. a) Formulação A ; b) Formulação B Tempo de 8h; c) Após 4h da ingestão da Formulação A. A formulação A permanece com concentração maior ou igual a CME até 6h após a ingestão. Como a formulação B demora h até atingir a CME, sua ingestão deve ser feita h antes do término da faixa de eficiência de A. 15. a) Sim, já que o cloro modifica o mecanismo da reação e não é consumido no processo. b) (Questão de Equilíbrio Químico) Por ser exotérmica, a reação é favorecida por baixas temperaturas. 16. C 17. C 18. D 19. A 0. D 1. SOMA=03 (01+0). a) A massa aumenta por conta da formação de ferrugem (Fe O 3 ), incorporando massa de oxigênio, portanto. b) A curva b, já que apresenta uma maior velocidade de reação, em função da maior superfície de contato. 3. E 4. a) A reação 3 é a mais lenta; b) A reação, mais veloz. 5. A reação II tem velocidade maior, já que maior variação de concentração. 6. a) b) c) k k 7. A 8. B v k[ HgCl ][ C H ] mol.min 9 mol 8.10.min 4