Química. Professor Duda 27/03/2013. Aluno (a): e) Nos três experimentos após o término da reação, foi obtida a mesma quantidade de amônia.

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1 Química Professor Duda 06 Aluno (a): 27/03/ (UEG GO) Durante a manifestação das reações químicas, ocorrem variações de energia. A quantidade de energia envolvida está associada às características químicas dos reagentes consumidos e dos produtos que serão formados. O gráfico abaixo representa um diagrama de variação de energia de uma reação química hipotética em que a mistura dos reagentes A e B levam à formação dos produtos C e D. Nos três experimentos após o término da reação, foi obtida a mesma quantidade de amônia (IFGO) No gráfico abaixo, estão representadas as variações das concentrações, durante os primeiros 50 segundos, das substâncias A, B, C e D, que participam de uma reação hipotética. Com base no diagrama, no sentido direto da reação, conclui-se que a a) energia de ativação da reação sem o catalisador é igual a 15kJ. energia de ativação da reação com o catalisador é igual a 40kJ. c) reação é endotérmica. d) variação de entalpia da reação é igual a -30kJ (UNIFOR CE) A amônia é um produto básico para a produção de fertilizantes produzida cataliticamente, em altas pressões, conforme a reação: N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g). Realizou-se esta reação sob três diferentes condições experimentais, todas partindo da mesma concentração de gás nitrogênio e hidrogênio. A variação da concentração de amônia formada foi registrada em função do tempo conforme o gráfico abaixo. A partir da análise do gráfico, é correto afirmar que: a) As substâncias A e C são reagentes da No intervalo de 40 a 50 segundos de reação, a velocidade de formação de C é maior que a velocidade de consumo de D. c) Nenhum produto se encontra presente no início da d) A mistura das substâncias A e D resulta na produção de B. As substâncias A, B e D estão presentes no início da 04 - (UFG GO) A água oxigenada comercial é uma solução de peróxido de hidrogênio (H 2 O 2 ) que pode ser encontrada nas concentrações de 3, 6 ou 9% (m/v). Essas concentrações correspondem a 10, 20 e 30 volumes de oxigênio liberado por litro de H 2 O 2 decomposto. Considere a reação de decomposição do H 2 O 2 apresentada a seguir: 2 H 2 O 2 (aq) 2 H 2 O (aq) + O 2 (g) Qual gráfico representa a cinética de distribuição das concentrações das espécies presentes nessa reação? a) Com base no gráfico, é CORRETO afirmar que: a) No experimento 1, a velocidade média de reação nos primeiros 10 minutos foi de 1,5 mol/min. No experimento 2, foi utilizado um catalisador, pois aumentou significativamente a velocidade de reação em relação aos demais experimentos. c) No experimento 3, a temperatura da reação foi superior, pois diminuiu a velocidade média da d) O experimento que obteve a maior velocidade média de reação nos primeiros 5 minutos foi o que obteve um maior rendimento. c) d) 1

2 05 - (UFT TO) Em experimento para obtenção do gás hidrogênio, o aluno adicionou um pedaço de fita de magnésio a uma solução aquosa de ácido clorídrico, e observou o consumo da fita e a formação do gás hidrogênio. Para este experimento, qual dos gráficos abaixo melhor representa o comportamento dos íons na solução durante o processo. Considere t = tempo em minuto e concentração [ ] = mol/l a) A respeito desse diagrama, é INCORRETO afirmar que a) a diferença entre os valores de energia, representados pelas letras A e B, corresponde à diminuição da energia de ativação do processo, provocada pelo uso de um catalisador. o valor de energia representado pela letra C identifica a entalpia do produto. c) o valor de energia representado pela letra D se refere à entalpia dos reagentes. d) a diferença entre os valores de energia, representados pelas letras A e D, corresponde à energia de ativação do processo catalisado. a diferença entre os valores de energia, representados pelas letras C e D, corresponde à variação da entalpia do processo (UFTM MG) O gráfico apresenta a variação de energia em função do sentido da reação, para decomposição do peróxido de hidrogênio. c) d) Quanto à decomposição do peróxido de hidrogênio, podemos afirmar que: a) a reação é exotérmica, porque há liberação de energia. a reação ocorre com absorção de energia. c) na presença de um catalisador, ocorre aumento da energia de ativação. d) na presença de um catalisador, ocorre diminuição do calor de o peróxido de hidrogênio é uma mistura homogênea de água e gás oxigênio (UFSC) Para a reação de obtenção do CH 3 CH 2 Br, têm-se as seguintes informações: 06 - (MACK SP) O diagrama abaixo se refere a um processo químico representado pela equação química X 2 (g) + Y 2 (g) 2 XY(g), realizado por meio de dois caminhos reacionais diferentes, ambos nas mesmas condições de temperatura e de pressão. Expressão de equilíbrio: H 2 C=CH 2 + HBr CH 3 CH 2 Br Dados termodinâmicos (a 298 K): K eq = 7,5 x 10 7 H 0 = -84,1 kj mol -1 E a = 140 kj mol -1 Com relação às informações acima, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. O valor de K eq indica que a formação de CH 3 CH 2 Br é favorecida. 02. Trata-se de uma reação de eliminação. 2

3 04. O valor de H sugere que a reação é endotérmica. 08. O fato da reação apresentar H<0 indica que a velocidade de obtenção do CH 3 CH 2 Br é alta. 16. O nome IUPAC da substância CH 3 CH 2 Br é bromoetano. 32. Na molécula do eteno, há duas ligações sigma C-H (UFG GO) A reação química descreve a transformação do composto A em um complexo ativado intermediário que, por sua vez, forma o composto B. A Complexo Ativado B + calor O gráfico a seguir apresenta a relação entre a energia e o caminho da Considerando o exposto, a) calcule a energia de ativação e a variação de entalpia ( H) da esboce um gráfico entre a energia e o caminho da reação inversa (USP SP) Os gráficos a seguir mostram a presença de álcool, detectada no sangue de 3 homens adultos, que pesam, em média, 75kg. As curvas ilustram como seria a variação da concentração de álcool no sangue, em função do tempo, após a ingestão de cerveja. Escolha a alternativa que indica quanto tempo leva, aproximadamente, para que a concentração de álcool, detectada no sangue, volte a ser inferior a 0,1g/L, após o consumo, de forma ininterrupta, de 2, 3 e 4 latas de cerveja, respectivamente (UEL PR) As figuras X, Y e Z mostram três gráficos de energia em função do progresso da Estas figuras estão representando três reações: R1 P1; R2 P2 e R3 P3. Com base nas informações contidas nos gráficos, considere as afirmativas a seguir: I. A energia de ativação da reação R1 P1 é menor que a energia de ativação da reação R3 P3. II. Dentre as reações representadas em X e Z, a reação R3 P3 é a mais lenta. III. O valor da energia de ativação das reações representadas nas figuras X, Y e Z depende das concentrações de R1, R2 e R3. IV. Dentre as três reações, a reação R2 P2 é a que libera maior quantidade de energia. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. Somente as afirmativas I e III são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas. Somente as afirmativas II, III e IV são corretas (UEL PR) A investigação do mecanismo de reações tem contribuído na compreensão de muitos processos químicos desenvolvidos em laboratório de pesquisa. A reação genérica A D é uma reação não elementar e seu mecanismo está representado no gráfico a seguir: Analise o gráfico e assinale a alternativa correta. a) A etapa C D é a determinante da velocidade da reação A D. Na reação A D estão envolvidas quatro reações elementares. c) No decorrer da reação ocorre a formação de seis substâncias intermediárias. d) A expressão da velocidade da reação A D é v = k [A]. As substâncias B e C são catalisadores da reação A D. a) 1 hora, 1 hora e meia, 2 horas. 1 hora e meia, 2 horas, 4 horas. c) 2 horas, 3 horas, 4 horas. d) 2 horas, 4 horas, 5 horas e meia. 3 horas, 5 horas, 7 horas. 3

4 13 - (UFT TO) A seguinte reação N 2 O 5 (g) NO 2 (g) + O 2 (g) não balanceada está representada no gráfico abaixo, onde observa-se a concentração mol/l em função do tempo de 15 - (FUVEST SP) Pilocarpina (P) é usada no tratamento do glaucoma. Em meio alcalino, sofre duas reações simultâneas: isomerização, formando isopilocarpina (i P) e hidrólise, com formação de pilocarpato (PA ). Em cada uma dessas reações, a proporção estequiométrica entre o reagente e o produto é de 1 para 1. Num experimento, a 25 ºC, com certa concentração inicial de pilocarpina e excesso de hidróxido de sódio, foram obtidas as curvas de concentração de i P e PA em função do tempo, registradas no gráfico. Considerando o gráfico, assim como a equação citada, é CORRETO afirmar: a) C é o produto principal, portanto o de menor concentração. O reagente C é responsável pela formação dos produtos A e B. c) O gráfico demonstra que durante a reação o aumento dos reagentes A e B dependem diretamente do produto C. d) O número de mol formado no produto é menor que número de mol do reagente. A falta do balanceamento estequiométrico leva à não determinação de reagentes e produtos (UFSCAR SP) Diversos processos industriais envolvem reações químicas, que devem ocorrer de forma controlada e otimizada para gerar lucros. O processo ideal deveria ser o mais rápido possível, com rendimento máximo, consumo energético mínimo e com a menor geração de resíduos tóxicos para a obtenção de um produto estável. Reações hipotéticas para obtenção de um mesmo produto (P) de interesse industrial estão representadas nos gráficos seguintes, que estão em escalas iguais para as grandezas correspondentes. Identifique a alternativa que corresponde à reação que no tempo t atinge a concentração máxima de um produto estável, a partir dos reagentes R. a) Considere que, decorridos 200 s, a reação se completou, com consumo total do reagente pilocarpina. a) Para os tempos indicados na tabela da folha de respostas, complete a tabela com as concentrações de i P e PA. Complete a tabela com as concentrações do reagente P. c) Analisando as curvas do gráfico, qual das duas reações, a de isomerização ou a de hidrólise, ocorre com maior velocidade? Explique (UFLA MG) Considere a reação de decomposição: 2A (g) 4B (g) + C (g) Representando em um gráfico a variação das concentrações de reagente e produtos em função do tempo, é CORRETO afirmar que as curvas I, II e III representam, respectivamente: c) d) a) B, A, C B, C, A c) C, B, A d) A, B, C 17 - (UFCG PB) Durante muitos anos, a gordura saturada foi considerada a grande vilã das doenças cardiovasculares. Agora, o olhar vigilante de médicos e nutricionistas volta-se contra a prima dela, cujos efeitos são ainda piores: a gordura trans (que é um composto com ligação dupla). Durante a hidrogenação catalítica que transforma o óleo de soja em margarina, ligações duplas tornam-se ligações simples. O gráfico a seguir representa a variação da massa da gordura trans em função do tempo. 4

5 Assinale a alternativa cujo gráfico melhor descreve a cinética da a) Interprete o gráfico e assinale a alternativa INCORRETA. a) A velocidade média entre os pontos B e C é de 2 g/min. A velocidade média da reação, para um mesmo intervalo de tempo, aumenta com a passagem do tempo. c) A velocidade média entre os pontos A e B é maior do que a entre os ponto D e E. d) A velocidade média entre os pontos B e C é diferente da velocidade média entre os pontos B e D. A velocidade no início da reação é diferente de zero (UFG GO) A transesterificação de triglicerídeos (T) (óleo vegetal) não ocorre em uma única etapa. Em geral, os triglicerídeos transformam-se rapidamente em diglicerídeos e monoglicerídeos (M). Entretanto, a conversão do monoglicerídeo em éster (E) metílico, ou etílico (biodiesel), constitui uma etapa lenta. QUÍMICA NOVA, 2007, 30(5), De acordo com o texto, o gráfico que representa o perfil cinético da transesterificação de um triglicerídeo é: c) d) 19 - (UNESP SP) As figuras representam esquematicamente dois tempos (t) da reação entre os gases H 2 e Cl 2. Nelas encontram-se representadas pictoricamente as relações entre as quantidades das moléculas de reagentes e produto envolvidas (UFRJ) A redução das concentrações de gases responsáveis pelo efeito estufa constitui o desafio central do trabalho de muitos pesquisadores. Uma das possibilidades para o seqüestro do CO 2 atmosférico é sua transformação em outras moléculas. O diagrama a seguir mostra a conversão do gás carbônico em metanol. Indique a etapa lenta do processo. Justifique sua resposta. 5

6 GABARITO: RASCUNHO 1) Gab: D 2) Gab: D 3) Gab: E 4) Gab: E 5) Gab: E 6) Gab: D 7) Gab: A 8) Gab: 17 9) Gab: a) H Ativação = +50 kj/mol H Reação = +20 kj/mol 10) Gab: D 11) Gab: A 12) Gab: A 13) Gab: C 14) Gab: E 15) Gab: a) A análise do gráfico nos indica que: tempo / s [i P] 0,0 1,8 2,0 [PA ] 0,0 6,8 7,7 As formações de i P e PA ocorrem na proporção de 1 : 1 a partir de P. Logo, a quantidade total desses produtos i P e PA, que é igual a 2, , = 9, moll -1, corresponderá à concentração inicial de P. tempo / s [i P] 0,0 1,8 2,0 [PA ] 0,0 6,8 7,7 [P] 9,7 1,1 0,0 c) Pelo gráfico, observa-se que se forma uma maior concentração de PA do que de i P num mesmo intervalo de tempo, sendo, portanto, mais rápida a reação de hidrólise (formação de PA ). 16) Gab: B 17) Gab: B 18) Gab: A 19) Gab: E 20) Gab: A etapa lenta é a etapa que vai de II a III, por apresentar a maior energia de ativação. 6