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Rebeca Caiado Azeredo
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1 LISTA DE EXERCÍCIOS CINÉTICA QUÍMICA 1) O NO 2 proveniente dos escapamentos dos veículos automotores é também responsável pela destruição da camada de ozônio. As reações que podem ocorrer no ar poluído pelo NO 2, com o ozônio, estão representadas pelas equações químicas I e II, e pela equação química global III. I - NO 2(g) + O 3(g) NO 3(g) + O 2(g) (etapa lenta) II - NO 3(g) + NO 2(g) N 2 O 5(g) (etapa rápida) III - 2NO 2(g) + O 3(g) N 2 O 5(g) + O 2(g) (equação química global) Com base nessas informações e nos conhecimentos sobre cinética química, pode-se afirmar: a) A expressão de velocidade para a equação química global III é representada por V = k[no 2 ][O 3 ]. b) A adição de catalisador às etapas I e II não altera a velocidade da reação III. c) Duplicando-se a concentração molar de NO 2(g) a velocidade da reação quadruplica. d) A velocidade das reações químicas exotérmicas aumentam com a elevação da temperatura. e) A equação química III representa uma reação elementar. 2) A água oxigenada é empregada, freqüentemente, como agente microbicida de ação oxidante local. A liberação do oxigênio, que ocorre durante a sua decomposição, é acelerada por uma enzima presente no sangue. Na limpeza de um ferimento, esse microbicida liberou, ao se decompor, 1,6 g de oxigênio por segundo. Nessas condições, a velocidade de decomposição da água oxigenada, em mol/min, é igual a: a) 6,0 b) 5,4 c) 3,4 d) 1,7 3) Um prego de ferro foi colocado em uma solução aquosa ácida e aconteceu a reação representada pela equação: Fe (s) + 2H + (aq) Fe 2+ (aq) + H 2(g) Para tornar essa reação mais rápida, pode-se repetir o experimento fazendo o seguinte: I. aquecer a solução de ácido II. usar solução de ácido mais diluída III. triturar o prego A rapidez SOMENTE é aumentada quando se realiza a) I b) II c) III d) I e II e) I e III 4) Muitas das reações químicas que ocorrem no nosso organismo, nas indústrias químicas e na atmosfera são afetadas por certos catalisadores. Por exemplo, no homem, as enzimas são os catalisadores das reações bioquímicas. A função destes nas reações químicas é: a) diminuir a energia de ativação da reação. b) tornar espontânea uma reação não espontânea. c) deslocar o equilíbrio da reação. d) diminuir a entalpia total de uma reação.

2 5) O ácido oxálico, H 2 C 2 O 4, reage com o íon permanganato (MnO 4 ) formando CO 2 e H 2 O conforme a equação abaixo. 2 MnO 4(aq) + 5 H 2 C 2 O 4(aq) + 6 H + (aq) 2 Mn 2+ (aq) + 10 CO 2(g) + 8 H 2 O Sabendo que a lei cinética da reação é v = k [MnO 4 ]. [H 2 C 2 O 4 ], são apresentadas as afirmações abaixo. I. A ordem em relação a cada reagente é igual a 1 e a ordem global da reação é igual a 2. II. A velocidade inicial da reação triplica quando a concentração inicial do íon permanganato é triplicada. III. Quando a concentração inicial do ácido oxálico é duplicada, a velocidade da reação quadruplica. IV. O íon permanganato sofre oxidação, sendo, por esta razão, o agente redutor, enquanto o ácido oxálico é o agente oxidante. Estão corretas apenas as afirmativas a) Apenas I e II. c) Apenas I, II e IV. b) Apenas I e III. d) Apenas II, III e IV. e) I, II, III e IV. 6) Considere a equação genérica representada por: 2A + B 1/2 C + D + 2E. É correto afirmar que a velocidade de formação de: a) E é igual à velocidade de desaparecimento de B. b) D é igual à velocidade de desaparecimento de A. c) C é igual à velocidade de desaparecimento de B. d) C é igual à velocidade de desaparecimento de A. e) D é igual à velocidade de desaparecimento de B. 7) Considerando que a reação: CH 4(g) + 2O 2(g) CO 2(g) + 2H 2 O (I) ocorra numa única etapa, pode-se afirmar que: a) A soma das velocidades de consumo do CH 4(g) e O 2(g) é igual à velocidade de formação da água. b) A velocidade de consumo do O 2(g) é a metade da velocidade de formação do CO 2(g). c) A velocidade de consumo do CH 4(g) é igual à velocidade de formação do CO 2(g). d) A velocidade da reação é dada por V = K[CH 4(g) ] [O 2(g) ]. e) A reação é de primeira ordem. 8) No interior das células do organismo humano, existe uma substância denominada catalase, que atua como catalisador na decomposição da água oxigenada. Com base nessa equação e nos conhecimentos sobre cinética química, é correto afirmar: a) A catalase é consumida durante a reação. b) A catalase acelera a decomposição da água oxigenada, aumentando a energia de ativação da reação. c) A catalase possibilita a diminuição de energia de ativação da etapa determinante da velocidade de reação. d) O aumento da concentração de água oxigenada diminui a velocidade da reação. e) O aumento da temperatura favorece a decomposição da água oxigenada.

3 9) A formação do dióxido de carbono (CO 2 ) pode ser representada pela equação: C (s) + O 2(g) CO 2(g) Se a velocidade de formação do CO 2 for de 4 mol/minuto, o consumo de oxigênio, em mol/minuto, será: a) 8. b) 16. c) 2. d) 12. e) 4. 10) Uma certa reação química é representada pela equação: 2 A (g) + 2 B (g) C (g) em que A, B e C significam as espécies químicas que são colocadas para reagir. Verificou-se experimentalmente numa certa temperatura que a velocidade desta reação quadruplica com a duplicação da concentração da espécie A, mas não depende das concentrações das espécies B e C. Indique a opção que contém, respectivamente, a expressão correta da velocidade e o valor correto da ordem da reação: a) v = k [A] 2 [B] 2 e 4. b) v = k [A] 2 [B] 2 e 3. c) v = k [A] 2 [B] 2 e 2. d) v = k [A] 2 e 4. e) v = k [A] 2 e 2. 11) Foram obtidos os seguintes dados experimentais para a reação X + Y Z: [x] (mol / L) [y] (mol / L) v (mol / L. s) 0,15 0,15 9 0,15 0, ,30 0,15 36 a) Qual a expressão da lei de velocidade da reação? b) Qual o valor da constante de velocidade dessa reação? 12) A combustão do butano (C4H10) correspondente à equação: C4H10 + (13/2)O2 4CO2 + 5H2O + Energia Se a velocidade da reação for 0,05 mol/min qual a massa de CO 2 produzida em 1 hora? a) 880 g b) 264 g c) 8,8 g d) 528 g e) 132 g Massas atômicas: C = 12 u; O = 16 u; H = 1 u A relação a seguir mostra a variação da concentração de uma substância A, em função do tempo em uma reação química: aa + bb cc + dd Qual será o valor da velocidade média da reação (em mol.l-1.min-1) de A correspondente ao intervalo entre 4 e 14 minutos?

4 13) No início do século XX, a expectativa da Primeira Guerra Mundial gerou uma grande necessidade de compostos nitrogenados. Haber 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: NH3(g) N2(g) + H2(g). As variações das concentrações com o tempo estão ilustradas na figura a seguir: 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) H2, N2 e NH3 b) NH3, H2 e N2 c) NH3, N2 e H2 d) N2, H2 e NH3 e) H2, NH3 e N2 14) Tetróxido de dinitrogênio se decompõe rapidamente em dióxido de nitrogênio, em condições ambientais. A tabela mostra parte dos dados obtidos no estudo cinético da decomposição do tetróxido de dinitrogênio, em condições ambientais.

Os valores de x e de y na tabela e a velocidade média de consumo de N 2 O 4 nos 20 μs iniciais devem ser, respectivamente. a) 0,034; 0,025 e 1,7 10-3 mol.l-1.μs-1 b) 0,034; 0,025 e 8,5 10-4 mol.l-1.μs-1 c) 0,033; 0,012 e 1,7 10-3 mol.

5 Os valores de x e de y na tabela e a velocidade média de consumo de N 2 O 4 nos 20 μs iniciais devem ser, respectivamente. a) 0,034; 0,025 e 1, mol.l-1.μs-1 b) 0,034; 0,025 e 8, mol.l-1.μs-1 c) 0,033; 0,012 e 1, mol.l-1.μs-1 d) 0,017; 0,033 e 1, mol.l-1.μs-1 e) 0,017; 0,025 e 8, mol.l-1.μs-1 15) A vitamina C é muito usada como aditivo de alimentos processados. Ela é oxidada pelo ar, o que protege outras substâncias presentes nos alimentos. Um certo alimento processado, inicialmente embalado a vácuo, é aberto e armazenado sob duas condições diferentes: em refrigerador a 4 C e em armário fechado à temperatura ambiente, 25 C. O gráfico mostra a variação do teor de vitamina C em cada uma dessas condições. Analisando o gráfico, é correto afirmar que a velocidade de oxidação da vitamina C: a) é maior a 4 C do que a 25 C. b) é diretamente proporcional à temperatura de armazenagem do produto. c) é inversamente proporcional à temperatura de armazenagem do produto. d) não depende da temperatura de armazenagem do produto. e) é maior no refrigerador, por causa da umidade. 16)

17) 18) 19) Em uma experiência de cinética química, aumentaram-se diversas vezes a concentração de um dos reagentes, "A", mantendo-se fixa a concentração das outras substâncias e se observou que a

6 17) 18) 19) Em uma experiência de cinética química, aumentaram-se diversas vezes a concentração de um dos reagentes, "A", mantendo-se fixa a concentração das outras substâncias e se observou que a velocidade da reação não se alterou. Assim, se pode afirmar que a ordem desta reação em relação ao reagente A é igual a: a) 1 b) 0 c) 2 d) -1 e) 1,5 20) Foram obtidos os seguintes dados experimentais para a velocidade de hidrólise de sacarose em solução diluída, a uma temperatura constante. Com base nos dados anteriores, determine o(a): a) molecularidade da reação; b) equação da velocidade; c) ordem da reação; d) valor da constante de velocidade.

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