QUÍMICA LISTA DE RECUPERAÇÃO 4º BIMESTRE - 3º ANO. 2 SO O 2 SO (Reação A) SO H O H SO (Reação B) Professor: GIL KENNEDY DATA: 03 / 10 / 2016

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1 LISTA DE RECUPERAÇÃO 4º BIMESTRE - 3º ANO Professor: GIL KENNEDY DATA: 3 / / 6. (ITA) Uma reação hipotética de decomposição de uma substância gasosa catalisada em superfície metálica tem lei de velocidade de ordem zero, com uma constante de velocidade (k) igual a atm s. 3 Sabendo que a pressão inicial do reagente é igual a,6 atm, assinale a opção que apresenta o tempo necessário, em segundos, para que um terço do reagente se decomponha. a), b) c) 4 d) 6 e) 693. (UECE) Alguns medicamentos são apresentados na forma de comprimidos que, quando ingeridos, dissolvem-se lentamente no líquido presente no tubo digestório, garantindo um efeito prolongado no organismo. Contudo, algumas pessoas, por conta própria, amassam o comprimido antes de tomá-lo. Esse procedimento é inconveniente, pois reduz o efeito prolongado devido QUÍMICA 6) Em relação à Reação A, se a lei de velocidade for dada por v k[o ][SO ], mantendo-se fixa a concentração de O e duplicando-se a concentração de SO, então a velocidade da reação duplicará. 4. (UEPG) Considere a seguinte reação genérica: A B C D. Abaixo é representado o gráfico de variação da entalpia da reação genérica acima, na ausência e presença do catalisador. a) à diminuição da superfície de contato do comprimido, provocando redução na velocidade da reação. b) à diminuição da superfície de contato, favorecendo a dissolução. c) ao aumento da velocidade da reação em consequência do aumento da superfície de contato do comprimido. d) diminuição da frequência de colisões das partículas do comprimido com as moléculas do líquido presente no tubo digestório. 3. (UEM-PAS) A precipitação de chuvas ácidas nos grandes centros se deve, principalmente, à queima de combustíveis fósseis, fato gerador de grandes quantidades do gás dióxido de enxofre (SO ). Esse componente químico, na presença de óxido de nitrogênio (NO), reage com o gás oxigênio (O ) da atmosfera (Reação A) e o produto da reação A reage com água (Reação B) formando a chuva ácida. SO O SO (Reação A) NO 3 SO H O H SO (Reação B) 3 ( ) 4(aq) Sobre essas informações, assinale o que for correto. ) O gás NO atua como catalisador da Reação A. ) A Reação A é uma reação catalítica homogênea. 4) Dias quentes favorecem a formação de SO 3. 8) A molecularidade da Reação A é igual a. Sobre o gráfico, assinale o que for correto. ) A energia de ativação na ausência do catalisador é 4 kcal. ) A energia de ativação na presença do catalisador é 3 kcal. 4) A variação entre a energia de ativação na ausência e presença do catalisador é de kcal. 8) A reação é exotérmica. 6) A variação de entalpia da reação é de 5 kcal. 5. (ITA) A respeito de reações químicas descritas pela equação de Arrhenius, são feitas as seguintes proposições: I. Para reações bimoleculares, o fator pré-exponencial na equação de Arrhenius é proporcional à frequência de colisões, efetivas ou não, entre as moléculas dos reagentes. II. O fator exponencial na equação de Arrhenius é proporcional ao número de moléculas cuja energia cinética relativa é maior ou igual à energia de ativação da reação. III. Multiplicando-se o negativo da constante dos gases ( R) pelo coeficiente angular da reta ln k versus /T obtém-se o valor da energia de ativação da reação. IV. O fator pré-exponencial da equação de Arrhenius é determinado pela intersecção da reta ln k versus /T com o eixo das abscissas.

2 Das proposições acima, esta(ao) ERRADA(S) a) apenas I. b) apenas I e II. c) apenas I e IV. d) apenas II e III. e) apenas IV. 6. (FEPAR) A camada de ozônio é considerada a camada protetora do planeta Terra, pois controla a passagem dos raios ultravioleta, que, em excesso, são prejudiciais aos seres vivos. O aumento da incidência desses raios sobre a Terra vem sendo observado por cientistas; sua decomposição constitui um processo natural que pode ser acelerado por poluentes atmosféricos. O equilíbrio da transformação do ozônio em oxigênio pode ser representado pela equação O3 3O. Esse processo ocorre em duas etapas: O3 O O ª etapa, rápida, reversível; O3 O O ª etapa, lenta. Com base nos dados, julgue as afirmativas que se seguem. ( ) A equação de velocidade que rege a decomposição do ozônio é v k[o ], em que v é a velocidade da 3 reação e k, a constante de velocidade. ( ) A reação de decomposição do ozônio é uma reação, cuja cinética é de segunda ordem. ( ) Se a reação fosse feita em um balão de volume fixo, após a decomposição a pressão do sistema seria maior do que a pressão inicial. ( ) Se o uso de um catalisador aumentasse a velocidade da reação, isso seria consequência da diminuição da energia de ativação da reação. ( ) Se a velocidade de formação do O for 4 9, mol s num certo instante, o valor da velocidade de desaparecimento do O 3, no mesmo instante, 4 será 8, mol s. 7. (G - IFSP) Um técnico de laboratório químico precisa preparar algumas soluções aquosas, que são obtidas a partir das pastilhas da substância precursora no estado sólido. A solubilização desta substância consiste em um processo endotérmico. Ele está atrasado e precisa otimizar o tempo ao máximo, a fim de que essas soluções fiquem prontas. Desse modo, assinale a alternativa que apresenta o que o técnico deve fazer para tornar o processo de dissolução mais rápido. a) Ele deve triturar as pastilhas e adicionar um volume de água gelada para solubilizar. b) Ele deve utilizar somente água quente para solubilizar a substância. c) Ele deve utilizar somente água gelada para solubilizar a substância. d) Ele deve triturar as pastilhas e adicionar um volume de água quente para solubilizar. e) A temperatura da água não vai influenciar no processo de solubilização da substância, desde que esta esteja triturada. 8. (UEPG) O peróxido de hidrogênio, quando não armazenado de maneira adequada, decompõe-se facilmente com o tempo produzindo HO e O. A tabela abaixo mostra os dados de variação de massa de HO coletados com o tempo. Sobre a cinética da reação de decomposição do HO, assinale o que for correto. Dados: H, g mol; O 6, g mol. Tempo (min) Massa de HO ) A velocidade média de decomposição de HO, no intervalo de a min, expressa em g de HO por minuto, é de 5 g min. ) O número de mols de HO presentes na solução no tempo de 4 min é de 6,47 mols. 4) A velocidade média de decomposição de HO, no intervalo de a 6 min, expressa em mols de HO por minuto, é de,7 mol min. 8) A reação balanceada de decomposição do peróxido de hidrogênio é a seguinte: HO( ) H O ( ) + O. 6) A velocidade média de formação de O na reação, expressa em mols de O por min, no intervalo de a 6 min, é de,588 mol min. 9. (UEPG) Dada a equação genérica: aa bb cc dd e aplicando-se a lei da ação das massas, tem-se a expressão abaixo para o cálculo da velocidade dessa reação. Sobre o assunto, assinale o que for correto. a b v k[a] [B]

3 ) [A] e [B] representam a concentração molar dos reagentes. ) Quanto maior o valor de k maior será a velocidade da reação. 4) Quanto maior a ordem da reação, menor será a influência da concentração dos reagentes sobre a velocidade. 8) A soma dos expoentes (a b) indica a ordem da reação.. (UFJF-PISM 3) Alguns óxidos gasosos de nitrogênio e carbono são poluentes atmosféricos. A reação de NO com monóxido de carbono gera NO e dióxido de carbono. Em um estudo cinético dessa reação, foram obtidos os seguintes dados para a velocidade da reação química em função das concentrações iniciais dos reagentes: a) Escreva a equação química balanceada que representa essa reação. b) Qual é a lei de velocidade para essa reação química? c) Qual é o valor da constante de velocidade dessa reação a 35 K? Apresente os cálculos. d) A temperatura da reação na última linha da tabela acima é maior, menor ou igual às outras três temperaturas de reação? Justifique sua resposta.. (UFRGS) A possibilidade de reação de o composto A se transformar no composto B foi estudada em duas condições diferentes. Os gráficos abaixo mostram a concentração de A, em função do tempo, para os experimentos e. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III.. (PUCPR) Analisando as reações abaixo, as quais produzirão gás nitrogênio e água líquida, assinale a alternativa CORRETA. Etapa ) H NO N O H O ( ) (lenta) Etapa ) H N O N H O ( ) (rápida) a) A reação global é dada pela seguinte reação balan- H NO 3N H O N O. ceada: ( ) b) Se mantivermos a concentração do H em quantidade de matéria e duplicarmos a concentração em quantidade de matéria do NO, a velocidade da reação duplicará. c) Colocando-se na reação um catalisador, este aumentará a velocidade da reação e será consumido durante a reação. d) A lei da velocidade é dada por: V K [H ] [NO] e) Se triplicarmos a concentração em quantidade de matéria do H e duplicarmos a concentração do NO, a velocidade da reação ficará vezes maior. 3. (UFPR) A reação de hidrólise da acetilcolina, esquematizada abaixo, é fundamental na transmissão de impulsos nervosos nos seres vivos. A reação é promovida pela enzima acetilcolinesterase (AChE). Considere as seguintes afirmativas sobre o papel de AChE nessa reação: I. AChE é catalisador da reação. II. AChE aumenta a energia de ativação da reação. III. AChE promove caminhos reacionais alternativos. IV. AChE inibe a formação de intermediários. Assinale a alternativa correta. Em relação a esses experimentos, considere as afirmações abaixo. I. No primeiro experimento, não houve reação. II. No segundo experimento, a velocidade da reação diminui em função do tempo. III. No segundo experimento, a reação é de primeira ordem em relação ao composto A. Quais estão corretas? a) Apenas I. a) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. c) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. e) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. 4. (PUCSP) Considere uma reação genérica em que os reagentes D e G transformam-se no produto J. A cinética dessa reação pode ser estudada a partir do gráfico a seguir que representa a entalpia de reagentes e produtos, bem como das espécies intermediárias formadas durante o processo. No gráfico, estão representados os caminhos da reação na presença e na ausência de catalisador. 3

4 Um aluno ao analisar esse gráfico fez algumas afirmações a respeito da reação D G J : I. z representa a variação de entalpia ( H) dessa reação. II. y representa a energia de ativação dessa reação na presença de catalisador. III. x z representa a energia de ativação dessa reação na ausência de catalisador. IV. Essa reação corresponde a um processo endotérmico. Estão corretas apenas as afirmações a) I e II. b) I e III. c) II e III. d) II e IV. e) I, III e IV. 5. (UEPG) Considerando a seguinte reação genérica: 3Z Y 4X As etapas do mecanismo dessa reação estão abaixo representadas: Z Y W (lenta) Y W K (rápida) K Z 4X (rápida) ) Se duplicar a concentração de Z, a velocidade quadruplica. ) Se duplicar a concentração de Y, a velocidade dobra. 4) A ordem da reação é 3. 8) Se triplicar simultaneamente as concentrações de Z e Y, a velocidade da reação ficará 7 vezes maior. 6) A expressão da lei da velocidade da reação é a seguinte: v k[z] [Y]. 4

5 GABARITO Resposta da questão : [B] 3 A lei de velocidade tem ordem zero e a constante de velocidade (k) é igual a atm s. Então: v k[re agente] n preagente preagente V n RT V RT n [Re agente] V preagente [Re agente] preagente RT RT v k preagente RT v k 3 v atm s Um terço do reagente se decompõe: p,6 atm Reagente (inicial),6 atm decompõe 3, 3 atm s, atm t t s Resposta da questão : [C] Ao amassar o comprimido a superfície de contato é aumentada e, consequentemente, a absorção do medicamento será mais rápida. Resposta da questão 3: = 7. [] Correta. O catalisador, neste caso o NO, diminui a energia de ativação da reação. SO O SO (Reação A) NO 3 catalisador [] Correta. A Reação A é uma reação catalítica homogênea ou de catálise homogênea, pois todos os componentes do sistema, incluindo o catalisador, se encontram no mesmo estado de agregação, ou seja, no estado gasoso. SO O SO NO 3 Estado Estado Estado gasoso gasoso gasoso Estado gasoso [4] Correta. A reação de formação de SO 3 é exotérmica (libera calor), consequentemente, é favorecida por temperaturas baixas. SO O SO (Reação exotérmica; ΔH ) NO 3 [8] Incorreta. A molecularidade da reação A é igual a três. SO O SO (Reação A) NO 3 v k[so ] [O ] Molecularidade 3 5

6 [6] Incorreta. Em relação à Reação A, se a lei de velocidade for dada por v k[o ][SO ], mantendo-se fixa a concentração de O e duplicando-se a concentração de SO, então a velocidade da reação quadruplicará. SO O SO (Reação A) NO 3 [O ] cons tan te v k[so ] v ' k([so ]') [SO ]' [SO ] v ' k( [SO ]) v ' 4 k[so ] v ' 4 v Resposta da questão 4: = 8. [] Incorreta. A energia de ativação sem o catalisador será de 5 kcal. [] Incorreta. A energia de ativação com o catalisador será de 5 kcal. [4] Correta. A variação de energia com e sem o catalisador será de 6 kcal 5 kcal kcal. [8] Correta. A entalpia dos reagentes é maior que dos produtos, ou seja, ΔH, portanto, a reação será exotérmica. [6] Correta. ΔH Hp Hr ΔH 45 ΔH 5kcal Resposta da questão 5: [E] [I] Correta. Para reações bimoleculares (dois mols de reagente), o fator pré-exponencial A na equação de Arrhenius é proporcional à frequência de colisões, efetivas ou não, entre as moléculas dos reagentes. E ativação k A e RT E ativação [II] Correta. O fator exponencial na equação de Arrhenius e RT é proporcional ao número de moléculas cuja energia cinética relativa é maior ou igual à energia de ativação da reação (E ativação ). [III] Correta. Multiplicando-se o negativo da constante dos gases ( R) pelo coeficiente angular da reta nk versus T obtém-se o valor da energia de ativação da reação. Aplicando n na equação de Arrhenius, vem: k A e RT nk n A e nk na ne RT RT nk na R T nk na y ax b y b R T a x a : coeficiente angular da reta ( R) R

7 [IV] Errada. O fator pré-exponencial da equação de Arrhenius não é determinado pela intersecção da reta nk versus T com o eixo das abscissas, ou seja, quando T tende a zero, determina-se o valor de n A. k A e A k e RT RT na nk ne RT na nk R T na nk R T T na nk R na nk Resposta da questão 6: F V V V F. Falsa. O3 O O O3 O O O3 3O v k[o 3 ] Verdadeira. Em uma reação de ª ordem a velocidade depende do quadrado da concentração do reagente. Verdadeira. Após a decomposição, aumenta o número de moléculas em agitação presente no mesmo volume, portanto, aumenta a pressão. Verdadeira. O catalisar aumenta a velocidade de uma reação diminuindo sua energia de ativação. Falsa. A proporção entre eles é de para 3, assim se a velocidade de formação do O for 4 9, mol s o desaparecimento do O 3, no mesmo instante, será de 4 6, mol s. Resposta da questão 7: [D] Como se trata de um processo endotérmico, o melhor processo será utilizar água quente e ainda triturar as pastilhas para aumentar a superfície de contato e assim, agilizar o processo de dissolução. Resposta da questão 8: = 3. [] Correta. V média g min [] Correta. 4min g de H O mol de HO x mol de HO x 6,47 mols [4] Correta. 34g g 3

8 4 g equivale a,76 mols de HO 6 g equivale a 4,7 mols de HO V média 4,7,76 6,7 mol min [8] Incorreta. A reação corretamente balanceada será: H O H O + O Vmédia ( ) ( ) [6] Correta. HO( ) H O ( ) + O proporção :,76 mols formam: 5,88 mols 4,7 mols formam:,35 mols,35 5,88,588 mol min 6 Resposta da questão 9: =. a b v k[a] [B], então, [A] e [B] representam a concentração molar dos reagentes. Quanto maior o valor de k maior será a velocidade da reação, supondo-se elevação de temperatura. Quanto maior a ordem da reação (soma dos expoentes a e b), maior será a influência da concentração dos reagentes sobre a velocidade. Resposta da questão : a) Equação química balanceada que representa a reação: NO CO NO CO. b) Analisando os dados fornecidos na tabela, vem: Quando a concentração de NO permanece constante e a concentração de CO dobra observa-se que a velocidade da reação permanece constante. Conclusão: o expoente da concentração de CO é zero. Quando a concentração de CO permanece constante e a concentração de NO dobra observa-se que a velocidade quadruplica. Conclusão: o expoente da concentração de NO é dois. Então, v k[no ]. c) Utilizando-se os dados da primeira linha da tabela fornecida, vem: v k[no ] 5, k (,) 5 k,5,

9 d) Analisando-se as duas últimas linhas da tabela, percebe-se que a concentração de NO e de CO permanece constante, porém, a velocidade da reação aumenta. Conclusão: a temperatura da reação na última linha da tabela é maior do que 35K. Resposta da questão : [A] No primeiro experimento, não houve reação, pois o reagente A apresenta concentração constante. No segundo experimento, trata-se de uma reação de ordem zero (aa bb). Numa reação de ordem zero a velocidade é constante, ou seja, não depende da concentração do reagente. Então: Δ[A] Δ[A] k; k; Δt Δt v k[a] v k [A] [A] kt ou, multiplicando por : [A] [A] kt [A] kt [A] (equação de uma reta com coeficiente angular negativo) Resposta da questão : [E] [A] Incorreta. H NO N O H O ( ) (lenta) H N O N H O ( ) (rápida) H NO N H O( ) [B] Incorreta. Etapa lenta : H NO N O H O ( ) v k [H ] [NO] v k () () v k () () 4k [C] Incorreta. Uma das principais características do catalisador é aumentar a velocidade da reação sem ser consumido no final. [D] Incorreta. A lei de velocidade é dada pela etapa lenta da reação: H NO N O H O ( ) v k [H ] [NO] 5

10 [E] Correta. H NO N O H O( ) v k [H ] [NO] v k () () v k (3) () k Resposta da questão 3: [E] Análise das afirmativas: [I] Verdadeira. AChE é catalisador da reação. [II] Falsa. O catalisador (AChE) diminui a energia de ativação da reação. [III] Verdadeira. AChE promove caminhos reacionais alternativos, consequentemente a energia de ativação diminui. [IV] Falsa. AChE não inibe a formação de intermediários, pelo contrário, cria caminhos alternativos. Resposta da questão 4: [A] Analisando o gráfico, vem: Resposta da questão 5: = 5. [] Correta. A velocidade de uma reação é dada pela etapa lenta. Assim: v k [Z] [Y] Supondo v mol / L min, teremos: v k [] [] v mol / L min, Se duplicar a concentração de Z e manter a velocidade de Y: v k [] [] v 4 mol / L min Ou seja, a velocidade irá quadruplicar. [] Correta. 6

11 v k [Z] [Y] Supondo v mol / L min, teremos: v k [] [] v mol / L min, Se duplicar a concentração de Y e manter a velocidade de Z constante, teremos: v k [] [] v mol / L min Ou seja, a velocidade irá duplicar. [4] Correta. A ordem da reação é dada pela soma dos expoentes da expressão da velocidade: v k [Z] [Y] 3 3 a ordem. [8] Correta. v k [Z] [Y] Supondo v mol / L min, teremos: v k [] [] v mol / L min, Se triplicar a concentração de Z e Y, teremos: v k [3] [3] v 7 mol / L min [6] Incorreta. A lei da velocidade é dada pela etapa lenta do mecanismo, assim teremos: v k [Z] [Y] 7