CENTRO EDUCACIONAL SESC CIDADANIA

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1 CENTRO EDUCACIONAL SESC CIDADANIA Professor: Márcio Lista de Exercícios de Química 3 Cinética Química Há cinco degraus para a sabedoria: calar, ouvir, lembrar, sair e estudar. Autor desconhecido ENSINO MÉDIO Aluno(a): SÉRIE 3 a / /2017 TURMA DATA: 01 - (Mackenzie SP) O estudo cinético de um processo químico foi realizado por meio de um experimento de laboratório, no qual foi analisada a velocidade desse determinado processo em função das concentrações dos reagentes A e B 2. Os resultados obtidos nesse estudo encontram-se tabelados abaixo. C 4 H 10 + O 2 CO 2 + H 2 O + Energia Se a velocidade da reação for 0,1 mols butanominuto qual a massa de CO 2 produzida em 1 hora? a) g b) 176 g c) 17,6 g d) 132 g e) 26,4 g Com base nos resultados obtidos, foram feitas as seguintes afirmativas: I. As ordens de reação para os reagentes A e B 2, respectivamente, são 2 e 1. A equação cinética da velocidade para o processo pode ser representada pela equação v = k [A] 2 [B 2 ] (PUC SP) O ânion bromato reage com o ânion brometo em meio ácido gerando a substância simples bromo segundo a equação: BrO 3 (aq) + 5 Br (aq) + 6 H + (aq) 3 Br 2(aq) + 3 H 2O(l) A cinética dessa reação foi estudada a partir do acompanhamento dessa reação a partir de diferentes concentrações iniciais das espécies BrO 3 (aq), Br (aq) e H + (aq). I A constante cinética da velocidade k tem valor igual a 200. Considerando-se que todos os experimentos realizados tenham sido feitos sob mesma condição de temperatura, é correto que a) nenhuma afirmativa é certa. Ao analisar esse processo foram feitas as seguintes observações: b) apenas a afirmativa I está certa. c) apenas as afirmativas I e II estão certas. d) apenas as afirmativas II e III estão certas. e) todas as afirmativas estão certas (IFBA) Os gases butano e propano são os principais componentes do gás de cozinha (GLP - Gás Liquefeito de Petróleo). A combustão do butano (C 4 H 10 ) correspondente à equação: I. Trata-se de uma reação de oxidorredução. O ânion brometo (Br ) é o agente oxidante do processo. I A lei cinética dessa reação é v = k[bro 3 ][Br ][H + ] 2. Pode-se afirmar que estão corretas Página 1

2 a) I e II, somente. b) I e III, somente. c) II e III, somente. d) I, II e I e) A segunda etapa é a determinante da velocidade (UFRGS RS) Na reação NO 2 (g) + CO (g) CO 2 (g) + NO (g) a lei cinética é de segunda ordem em relação ao dióxido de nitrogênio e de ordem zero em relação ao monóxido de carbono. Quando, simultaneamente, dobrar-se a concentração de dióxido de nitrogênio e reduzir-se a concentração de monóxido de carbono pela metade, a velocidade da reação 06 - (UEPA) De um modo geral, a ordem de uma reação é importante para prever a dependência de sua velocidade em relação aos seus reagentes, o que pode influenciar ou até mesmo inviabilizar a obtenção de um determinado composto. Sendo assim, os dados da tabela abaixo mostram uma situação hipotética da obtenção do composto C, a partir dos reagentes A e B. a) será reduzida a um quarto do valor anterior. b) será reduzida à metade do valor anterior. c) não se alterará. d) duplicará. e) aumentará por um fator de 4 vezes (FCM PB) Conhecer os fundamentos teóricos da cinética química é de grande importância, principalmente para as indústrias químicas. Afinal, acelerando-se as reações, reduz-se o tempo gasto com a produção, tornando os processos químicos mais econômicos e os produtos finais mais competitivos no mercado. Com relação à cinética das reações, considere o mecanismo abaixo da reação de decomposição do peróxido de hidrogênio em presença de íons iodeto. A partir dos dados da tabela acima, é correto afirmar que a reação: A + B C, é de: a) 2ª ordem em relação a A e de ordem zero em relação a B b) 1ª ordem em relação a A e de ordem zero em relação a B c) 2ª ordem em relação a B e de ordem zero em relação a A d) 1ª ordem em relação a B e de ordem zero em relação a A e) 1ª ordem em relação a A e de 1ª ordem em relação a B Etapa 1: H 2O 2(aq)+ I (aq) H 2O(l) + IO (aq) (lenta) Etapa 2: H 2O 2(aq) + IO (aq) H 2O(l) + O 2(g) + I (aq) (rápida) Com base no mecanismo, assinale a alternativa correta (Faculdade Santo Agostinho BA) A análise do diagrama que representa a variação de energia, no decorrer da reação química entre o monóxido de dinitrogênio, N 2 O(g), e o monóxido de nitrogênio, NO(g), a) O íon IO (aq) é o intermediário da reação. b) O íon I (aq) atua aumentando a energia de ativação. c) A água é o complexo ativado da reação. d) A lei de velocidade do processo é v = k [H 2 O 2 ] 2. permite corretamente afirmar: Página 2

3 01. A quantidade de energia liberada na formação do complexo ativado está representada por I no diagrama (UNIRG TO) Assinale a única alternativa correta com relação aos diagramas de energia (I) e (II) para a reação A B. 02. A variação de entalpia da reação química, H, em II, indica que o processo é endotérmico. 03. O aumento da temperatura do sistema representado pela equação química favorece a formação do N 2 (g) e do NO 2 (g). 04. A reação química representada é de duplatroca devido à colisão entre as moléculas de N 2 O(g) e NO(g). 05. A adição de um catalisador ao sistema reacional reduz a energia de ativação, representada por I, do processo (UNISC RS) Uma reação química normalmente envolve aspectos energéticos e cinéticos. Interprete o gráfico a seguir, que ilustra uma reação hipotética desenvolvida na presença e na ausência de catalisador e indique a alternativa verdadeira. a) Ambos diagramas representam reações endotérmicas. b) A Entalpia dos reagentes é menor no diagrama c) A reação catalisada está apresentada no diagrama d) As duas curvas apresentam o mesmo valor para a Energia do complexo ativado (UFRGS RS) Para a obtenção de um determinado produto, realiza-se uma reação em 2 etapas. O caminho dessa reação é representado no diagrama abaixo. a) A reação é exotérmica com energia de ativação sem o catalisador de 30 Kcal. b) A reação é endotérmica com energia do complexo ativado sem catalisador de 43 Kcal. c) A reação apresenta uma energia de ativação de 30 Kcal sem catalisador e 17 Kcal com o catalisador. d) A reação é endotérmica e tem um H = 30 Kcal. e) A energia de ativação da reação diminui em 17 Kcal com a utilização do catalisador. Considere as afirmações abaixo, sobre essa reação. I. A etapa determinante da velocidade da reação é a etapa 2. A reação é exotérmica. I A energia de ativação da etapa 1 é maior que a energia de ativação da etapa 2. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas c) Apenas I d) Apenas II e I Página 3

4 e) I, II e I 11 - (FATEC SP) Uma indústria necessita conhecer a mecânica das reações para poder otimizar sua produção. O gráfico representa o mecanismo de uma reação hipotética: A 2 + B 2 2 AB FONTE: Adaptado de Mazzoco, A. Torres, B.B. Bioquímica básica.3ªed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, I. A reação B ocorrerá mais rapidamente, pois sua energia de ativação é menor. Tanto a reação A como a reação B ocorrerão na mesma velocidade, pois as diferenças de energia entre reagentes e produtos são iguais. I A reação A será mais rápida, pois seu estado de transição sendo de maior energia é mais estável. IV. A reação B é catalisada. Marque a alternativa CORRETA. a) Somente as afirmativas I e II estão A análise do gráfico permite concluir corretamente que a) temos uma reação endotérmica, pois apresenta H = 10 kj. b) temos uma reação exotérmica, pois apresenta H = +10 kj. b) Somente as afirmativas III e IV estão c) Somente as afirmativas I e IV estão d) Somente as afirmativas II e III estão e) Todas as afirmativas estão c) a energia do complexo ativado é 30 kj. d) a energia de ativação para a reação direta é 30 kj. e) a energia de ativação para a reação inversa é 40 kj (UFT TO) Avalie as afirmativas descritas a seguir, relativas ao gráfico de energia das reações A e B (UEG GO) As enzimas são, em sua grande maioria, proteínas com atividade catalítica e participam de diferentes reações metabólicas nos organismos. Durante a catálise, o substrato é convertido em um produto para que haja síntese de macromoléculas, decomposição de outras moléculas do organismo ou a liberação de energia para manutenção do metabolismo. Todavia, para que essas ações ocorram, diversos fatores são necessários, dentre eles a a) disponibilidade de substrato para ocupar todos os respectivos sítios catalíticos das enzimas. b) presença de metais tóxicos, como cálcio e zinco, que inviabilizam as reações enzimáticas. c) reposição das enzimas, na medida em que são consumidas pelo processo de catálise. d) ação da temperatura, uma vez que quanto maior a temperatura, maior será a catálise. Página 4

5 e) concentração de H + ideal, visto que confere ph neutro para a reação, oxidando-a (UCB DF) Medicamentos e alimentos perecíveis são comercializados com datas de validade, isto é, com um marco limite de consumo daquele material, de modo a não produzir nenhum efeito nocivo à saúde do consumidor. Essas datas de validade são produzidas por modelos associados à cinética química. Acerca das velocidades das reações químicas e os respectivos modelos, assinale a alternativa correta. a) Reagentes com maior superfície de contato tendem a reagir mais rapidamente, quando comparados àqueles de menor superfície de contato. b) Todos os choques entre reagentes levam a reações. c) A diminuição da temperatura abaixa a energia de ativação das reações, reduzindo a velocidade das reações. d) Um alimento perecível pode ser armazenado por um tempo indefinido no freezer doméstico, sem perder as respectivas propriedades. e) Um medicamento pode ter a respectiva data de validade aumentada, se tal material for acondicionado em lugar com temperatura elevada (UCB DF) Os fenômenos que nos rodeiam, naturais ou não, são, em última análise, fenômenos químicos ou físicos. Isso porque todos os materiais são compostos por uma infinidade de átomos dos diversos elementos químicos presentes na natureza. Esses processos, denominados físico-químicos, obedecem a determinadas leis que a natureza impõe. Entre essas leis, estão a da conservação das massas e a da conservação da energia. Ademais, tudo que ocorre no universo demanda certo tempo de ocorrência, ou seja, há processos que são mais rápidos que outros. Considerando essas informações, quanto às transformações físico-químicas, aos respectivos aspectos energéticos e às próprias cinéticas, assinale a alternativa correta. a) Uma reação química que libera calor é denominada exotérmica e não obedece a conservação de energia. b) O derretimento das calotas polares, em razão do aquecimento global, é um exemplo de fenômeno químico exotérmico. c) As enzimas são proteínas especializadas que proporcionam caminhos de reações alternativos, em que a energia de ativação é menor, quando comparadas às reações sem as respectivas presenças. d) A combustão de gasolina é uma reação química endotérmica, porque precisa de uma ignição para ocorrer. e) Alimentos são conservados em refrigeradores porque a diminuição da temperatura aumenta, em regra geral, a energia de ativação das reações químicas, diminuindo, assim, a velocidade das reações que degeneram esses materiais (IFGO) Os catalisadores são substâncias utilizadas com o intuito de acelerar a velocidade das reações químicas. De uma forma geral, esses compostos não são consumidos durante as reações. Assim, o efeito que causam para acelerar a velocidade das reações é a) aumentar a energia de ativação. b) não formar o complexo ativado. c) gerar instabilidade dos produtos. d) reduzir a energia de ativação. e) alterar os produtos obtidos na reação (PUC RS) O fogo sempre foi objeto de fascínio e instrumento de extrema utilidade para o ser humano. Mesmo hoje, com o uso cada vez mais disseminado da energia elétrica, não deixamos de utilizar o fogo no cotidiano: ainda queimamos carvão na churrasqueira, lenha na lareira, gás liquefeito de petróleo no fogão e parafina nas velas. Sobre esse assunto, são apresentadas as seguintes afirmativas: I. A combustão é uma reação redox em que o comburente age como oxidante. Página 5

6 Na combustão do gás de cozinha, há produção de água, mas na do carbono não há. I A velocidade de combustão do carvão em pedaços é igual à do carvão em pó. IV. As reações de combustão são exotérmicas e liberam gás carbônico. Em relação à combustão, são corretas somente as afirmativas a) I e b) I e I c) I e IV. d) II e I e) II e IV (UEA AM) A durabilidade do bacon defumado depende das condições em que é mantido. Considerando igual massa desse produto, é correto afirmar que, entre as condições indicadas nas alternativas, a que permite maior durabilidade é aquela em que o bacon se encontra a) exposto ao ar, na temperatura ambiente, fatiado. b) exposto ao ar, na temperatura ambiente, em peça. c) embalado a vácuo, na temperatura ambiente, em peça. d) embalado a vácuo, refrigerado, fatiado. e) embalado a vácuo, refrigerado, em peça (ENEM) A remoção de petróleo derramado em ecossistemas marinhos é complexa e muitas vezes envolve a adição de mais sustâncias ao ambiente. Para facilitar o processo de recuperação dessas áreas, pesquisadores têm estudado a bioquímica de bactérias encontradas em locais sujeitos a esse tipo de impacto. Eles verificaram que algumas dessas espécies utilizam as moléculas de hidrocarbonetos como fonte energética, atuando como biorremediadores, removendo o óleo do ambiente. KREPSKY, N.; SILVA SOBRINHO, F.; CRAPEZ, M. A. C. Ciência Hoje, n. 223, jan.-fev (adaptado). GABARITO: 1) Gab: E 2) Gab: A 3) Gab: B 4) Gab: E 5) Gab: A 6) Gab: A 7) Gab: 05 8) Gab: E 9) Gab: C 10) Gab: D 11) Gab: D 12) Gab: C 13) Gab: A 14) Gab: A 15) Gab: C 16) Gab: D 17) Gab: A 18) Gab: C 19) Gab: E Para serem eficientes no processo de biorremediação citado, as espécies escolhidas devem possuir a) células flageladas, que capturem as partículas de óleo presentes na água. b) altas taxas de mutação, para se adaptarem ao ambiente impactado pelo óleo. c) enzimas, que catalisem reações de quebra das moléculas constituintes do óleo. d) parede celular espessa, que impossibilite que as bactérias se contaminem com o óleo. e) capacidade de fotossíntese, que possibilite a liberação de oxigênio para a renovação do ambiente poluído. Página 6