Curso Semiextensivo LISTA EXERCÍCIOS Disciplina: Química Professor: Eduar Fernando Rosso CINÉTICA QUÍMICA 1. (Enem PPL 2013) A hematita (a-fe 2O 3), além de ser utilizada para obtenção do aço, também é utilizada como um catalisador de processos químicos, como na síntese da amônia, importante matéria-prima da indústria agroquímica. MEDEIROS, M. A. F. Química Nova na Escola, São Paulo, v. 32, n. 3, ago. 2010 (adaptado). O uso da hematita viabiliza economicamente a produção da amônia, porque a) diminui a rapidez da reação. b) diminui a energia de ativação da reação. c) aumenta a variação da entalpia da reação. d) aumenta a quantidade de produtos formados. e) aumenta o tempo do processamento da reação. 2. (Enem 2002) O milho verde recém-colhido tem um sabor adocicado. Já o milho verde comprado na feira, um ou dois dias depois de colhido, não é mais tão doce, pois cerca de 50% dos carboidratos responsáveis pelo sabor adocicado são convertidos em amido nas primeiras 24 horas. Para preservar o sabor do milho verde pode-se usar o seguinte procedimento em três etapas: 1 o descascar e mergulhar as espigas em água fervente por alguns minutos; 2 o resfriá-las em água corrente; 3 o conservá-las na geladeira. A preservação do sabor original do milho verde pelo procedimento descrito pode ser explicada pelo seguinte argumento: a) O choque térmico converte as proteínas do milho em amido até a saturação; este ocupa o lugar do amido que seria formado espontaneamente. b) A água fervente e o resfriamento impermeabilizam a casca dos grãos de milho, impedindo a difusão de oxigênio e a oxidação da glicose. c) As enzimas responsáveis pela conversão desses carboidratos em amido são desnaturadas pelo tratamento com água quente. d) Micro-organismos que, ao retirarem nutrientes dos grãos, convertem esses carboidratos em amido, são destruídos pelo aquecimento. e) O aquecimento desidrata os grãos de milho, alterando o meio de dissolução onde ocorreria espontaneamente a transformação desses carboidratos em amido. 3. (Espcex (Aman) 2015) Uma amostra de açúcar exposta ao oxigênio do ar pode demorar muito tempo para reagir. Entretanto, em nosso organismo, o açúcar é consumido em poucos segundos quando entra em contato com o oxigênio. Tal fato se deve à presença de enzimas que agem sobre as moléculas do açúcar, criando estruturas que reagem mais facilmente com o oxigênio.... Adaptado de Usberco e Salvador, Química, vol 2, FTD, SP, pág 377, 2009. Baseado no texto acima, a alternativa que justifica corretamente a ação química dessas enzimas é: a) As enzimas atuam como inibidoras da reação, por ocasionarem a diminuição da energia de ativação do processo e, consequentemente, acelerarem a reação entre o açúcar e o oxigênio. b) As enzimas atuam como inibidoras da reação, por ocasionarem o aumento da energia de ativação do processo e, consequentemente, acelerarem a reação entre o açúcar e o oxigênio. c) As enzimas atuam como catalisadores da reação, por ocasionarem o aumento da energia de ativação do processo, fornecendo mais energia para o realização da reação entre o açúcar e o oxigênio. d) As enzimas atuam como catalisadores da reação, por ocasionarem a diminuição da energia de ativação do processo, provendo rotas alternativas de reação menos energéticas, acelerando a reação entre o açúcar e o oxigênio. e) As enzimas atuam como catalisadores da reação, por ocasionarem a diminuição da energia de ativação do processo ao inibirem a ação oxidante do oxigênio, desacelerando a reação entre o açúcar e o oxigênio. 4. (Espcex (Aman) 2013) A água oxigenada ou solução aquosa de peróxido de hidrogênio HO 2 2 é uma espécie bastante utilizada no dia a dia na desinfecção de lentes de contato e ferimentos. A sua decomposição produz oxigênio gasoso e pode ser acelerada por alguns fatores como o incremento da temperatura e a adição de catalisadores. Um estudo experimental da cinética da reação de decomposição da água oxigenada foi realizado alterando-se fatores como a temperatura e o emprego de catalisadores, seguindo as condições experimentais listadas na tabela a seguir:
Condição Experiment al Tempo de Duração da Reação no Experimen to (t) 1 1 2 2 3 3 4 4 Temperatu ra ( C) Catalisad or t 60 ausente t 75 ausente t 90 presente t 90 ausente Analisando os dados fornecidos, assinale a alternativa correta que indica a ordem crescente dos tempos de duração dos experimentos. a) t 1 t 2 t 3 t 4 b) t3 t4 t2 t1 c) t3 t2 t1 t4 d) t4 t2 t3 t1 e) t 1 t 3 t 4 t 2 5. (Espcex (Aman) 2011) Considere a equação balanceada: 4 NH3 5 O2 4 NO 6 H2O Admita a variação de concentração em mol por litro mol L 1 do monóxido de nitrogênio (NO) em função do tempo em segundos (s), conforme os dados, da tabela abaixo: [NO] mol L 1 0 0,15 0,25 0,31 0,34 Tempo (s) 0 180 360 540 720 A velocidade média, em função do monóxido de nitrogênio (NO), e a velocidade média da reação acima representada, no intervalo de tempo de 6 a 9 minutos (min), são, respectivamente, em 1 1 mol L min : a) b) c) d) e) 2 10 2 e 5 10 3 5 10 2 e 2 10 2 3 10 2 e 2 10 2 2 10 2 e 2 10 3 2 10 3 e 8 10 2 6. (Mackenzie 2012) A tabela mostra a variação da velocidade inicial da reação hipotética representada pela equação A2(g) 2 B(g) C (g), em função das concentrações iniciais dos reagentes utilizados no processo. Experime nto inicial (mol/ [B] inicial (mol/ Velocid ade inicial (mol/l. min) Temperat ura (K) L) L) 1 1,0 1,0 0,4 338 2 2,0 1,0 0,2 298 3 1,0 1,0 0,1 298 4 2,0 2,0 0,4 298 Interpretando-se a tabela, considere as afirmações I, II, III e IV abaixo. I. O valor da constante de proporcionalidade k é igual para todos os experimentos. II. A lei cinética da velocidade pode ser expressa pela equação v = k [B]. III. Trata-se de uma reação cuja ordem global é 2. IV. As ordens para os reagentes A e B são, respectivamente, zero e 2. São verdadeiras, apenas as afirmações a) I e III. b) I e IV. c) II e III. d) II e IV. e) III e IV. 7. (Mackenzie 2010) Os dados empíricos para a velocidade de reação, v, indicados no quadro a seguir, foram obtidos a partir dos resultados em diferentes concentrações de reagentes iniciais para a combustão do gás A, em temperatura constante. EXPERIMENTO (mol L -1 ) [O 2] (mol -1 ) v (mol L - 1 min -1 ) 1 1,0 4,0 4 10-4 2 2,0 4,0 32 10-4 3 1,0 2,0 2 10-4 A equação de velocidade para essa reação pode ser escrita como v = k x [O 2] y, em que x e y são, respectivamente, as ordens de reação em relação aos componentes A e O 2. Assim, de acordo com os dados empíricos obtidos, os valores de x e y são, respectivamente, a) 1 e 3. b) 2 e 3. c) 3 e 1. d) 3 e 2. e) 2 e 1. 8. (Mackenzie 2002) A combustão da gasolina pode ser equacionada por: C 8H 18 + O 2 CO 2 + H 2O (equação não balanceada)
Considere que após uma hora e meia de reação foram produzidos 36 mols de CO 2. Dessa forma, a velocidade de reação, expressa em número de mols de gasolina consumida por minuto, é de: a) 3,0 b) 4,5 c) 0,1 d) 0,4 e) 0,05 9. (Mackenzie 2001) Observa-se que a velocidade de reação é maior quando um comprimido efervescente, usado no combate à azia, é colocado: a) inteiro, em água que está à temperatura de 6 C. b) pulverizado, em água que está à temperatura de 45 C. c) inteiro, em água que está à temperatura de 45 C. d) pulverizado, em água que está à temperatura de 6 C. e) inteiro, em água que está à temperatura de 25 C. 10. (Uepg 2016) O peróxido de hidrogênio, quando não armazenado de maneira adequada, decompõese facilmente com o tempo produzindo HO 2 e O. 2 A tabela abaixo mostra os dados de variação de massa de HO 2 2 coletados com o tempo. Sobre a cinética da reação de decomposição do H2O 2, assinale o que for correto. Dados: H 1,00 g mol; O 16,0 g mol. Tempo (min) 0 400 2 300 4 220 6 160 Massa de HO 2 2 (g) 01) A velocidade média de decomposição de H2O 2, no intervalo de 0 a 2 min, expressa em g de 1 HO 2 2 por minuto, é de 50 g min. 02) O número de mols de HO 2 2 presentes na solução no tempo de 4 min é de 6,47 mols. 04) A velocidade média de decomposição de H2O 2, no intervalo de 0 a 6 min, expressa em mols de 1 HO 2 2 por minuto, é de 1,17 mol min. 08) A reação balanceada de decomposição do peróxido de hidrogênio é a seguinte: H O H O + O. 2 2( ) 2 ( ) 2(g) 16) A velocidade média de formação de O 2 na reação, expressa em mols de O 2 por min, no 1 intervalo de 0 a 6 min, é de 0,588 mol min. 11. (Uepg 2014) Observando, experimentalmente, a reação abaixo, verifica-se que a velocidade de formação de C varia com as concentrações de A e B. Quando apenas a concentração de A dobra, a velocidade dobra; quando apenas a concentração de B dobra, a velocidade quadruplica. Sobre a reação apresentada, assinale o que for correto. A B C 01) A equação da velocidade é v kab 2. 02) O uso do reagente A na forma de pó, ao invés da forma de barras, aumenta a velocidade da reação. 04) O uso de catalisadores aumenta a velocidade da reação, porque a reação ocorre com uma energia de ativação mais baixa. 08) A variação da concentração de C não afeta a velocidade da reação. 16) A ordem da reação em relação à concentração de A é um e em relação à concentração de B é dois. 12. (Uepg 2013) No que diz respeito à velocidade ou taxa de desenvolvimento das reações químicas, assinale o que for correto. 01) A velocidade de uma reação pode ser reduzida com a adição de um inibidor, como por exemplo, os conservantes nos alimentos. 02) Quando uma reação se desenvolve em duas ou mais etapas distintas, e há uma etapa lenta, esta não deve ser considerada no cálculo da velocidade da reação. 04) A ação de um catalisador pode ser inibida por substâncias, como impurezas, por exemplo, que pela sua ação inibidora são denominadas venenos. 08) Reações endotérmicas ocorrem mais rapidamente do que reações exotérmicas. 16) Reações entre compostos inorgânicos iônicos são mais rápidas do que reações entre compostos orgânicos de peso molecular elevado formados por ligações covalentes. 13. (Uepg 2013) No ar poluído pode ocorrer a reação representada abaixo entre o dióxido de nitrogênio O : 2 NO e o ozônio NO2 g O3g NO3 g O2g Para essa reação, os seguintes dados foram obtidos a 25 C: 3
Experimen to Concentraç ão inicial de NO 2 (mol/l) 1 6 5,0 10 2 6 5,0 10 3 6 2,5 10 Concentraç ão inicial de O 3 (mol/l) 1,0 10 6 2,0 10 6 2,0 10 6 Velocida de inicial mol L s 2,2 10 3 4,4 10 3 2,2 10 3 De acordo com os dados da tabela, assinale o que for correto. 01) A ordem global da reação é 2. 02) A expressão da lei cinética da reação é υ k NO O. 2 3 04) A ordem da reação em relação ao O 3 é 2, pois duplicando a sua concentração a velocidade também é duplicada. 08) Utilizando os dados do experimento 1, o valor da constante de velocidade para essa reação é de 8 4,4 10 mol L s. 16) A velocidade da reação independe da concentração de NO 2. 14. (Uepg 2011) Considerando que, experimentalmente, foi determinado que para as reações entre os gases hidrogênio e monóxido de nitrogênio, a lei de velocidade é velocidade = k [H 2][NO] 2. No que se refere a essa lei, assinale o que for correto. 01) Se for duplicada a concentração molar de H 2 a velocidade da reação será duplicada. 02) A ordem da reação com relação ao H 2 é 1 e com relação ao NO esta é 2, cujos valores são determinados experimentalmente. 04) A ordem da reação global é 3. 08) Se forem duplicadas ambas as concentrações molares de H 2 e NO, a velocidade da reação será quadruplicada. 16) O valor de k constitui a constante de velocidade e é característico da reação e da temperatura. 15. (Unioeste 2012) A ação de um catalisador sobre uma reação química é tão importante para a ciência e para a indústria que existe um ramo de pesquisas que se destina ao estudo de reações que são realizadas com catalisador. Um exemplo de utilização industrial de catalisadores está na produção do oxigênio O 2 a partir do clorato de potássio KC O 3, utilizando como catalisador o dióxido de manganês MnO. 2 A respeito dos catalisadores e de suas reações, podese afirmar que: a) as reações com catalisadores são reações que não podem ser realizadas sem a sua utilização. b) as reações com catalisadores sempre fornecem maiores rendimentos. c) o catalisador faz com que ocorra uma diminuição na energia de ativação, e com isso a reação ocorre mais rapidamente. d) o catalisador faz com que ocorra um aumento na energia de ativação, e com isso a reação ocorre mais rapidamente. e) os catalisadores também podem ser chamados de inibidores de produtos indesejados. 16. (Uemg 2017) Uma reação química hipotética é representada pela seguinte equação: A B C D e ocorre em duas etapas: (g) (g) (g) (g) A(g) E(g) D(g) (Etapa lenta) E(g) B(g) C(g) (Etapa rápida) A lei da velocidade da reação pode ser dada por a) v k b) v k [B] c) v k [C][D] d) v k [E][B] 17. (G1 - ifba 2017) Os gases butano e propano são os principais componentes do gás de cozinha (GLP - Gás Liquefeito de Petróleo). A combustaþo do butano (C4H 10 ) correspondente a equaça o C4H10 O2 CO2 H2O Energia e a ve ocidade da reaça o for 0,1 mols butanominuto qual a massa de 2 CO produzida em 1 hora? a) 1.056 g b) 176 g c) 17,6 g d) 132 g e) 26,4 g MnO 2 3(s) (s) 2(g) KC O 2KC 3O
18. (Upe-ssa 2 2016) Em uma seleção realizada por uma indústria, para chegarem à etapa final, os candidatos deveriam elaborar quatro afirmativas sobre o gráfico apresentado a seguir e acertar, pelo menos, três delas. 19. (Upf 2016) Os dados da tabela abaixo foram obtidos experimentalmente, a certa temperatura e pressão constante, para a reação química genérica: 2 A(g) B(g) 2 C(g) 1 (mol L ) 1 [B] (mol L ) Velocidade 1 1 (mol L min ) 0,100 0,150 5 1,8 10 0,100 0,300 5 7,2 10 0,050 0,300 5 3,6 10 Considerando-se os dados apresentados e a reação dada, analise as seguintes afirmações: Um dos candidatos construiu as seguintes afirmações: I. A reação pode ser catalisada, com formação do complexo ativado, quando se atinge a energia de 320 kj. II. O valor da quantidade de energia E 3 determina a variação de entalpia ( H) da reação, que é de 52 kj. III. A reação é endotérmica, pois ocorre mediante aumento de energia no sistema. IV. A energia denominada no gráfico de E 2 é chamada de energia de ativação que, para essa reação, é de 182 kj. Quanto à passagem para a etapa final da seleção, esse candidato foi a) aprovado, pois acertou as afirmações I, II e IV. b) aprovado, pois acertou as afirmações II, III e IV. c) reprovado, pois acertou, apenas, a afirmação II. d) reprovado, pois acertou, apenas, as afirmações I e III. e) reprovado, pois acertou, apenas, as afirmações II e IV. 2 I. A equação de velocidade da reação é v k [B]. II. O valor da constante de velocidade, k, é 3 1 1 8,0 10 mol L min. III. A ordem global da reação é 3. IV. A constante de velocidade, k, depende exclusivamente da concentração dos reagentes da reação. V. A velocidade da reação quando 0,010 mol L 1 e quando 9 1 1 v 8,0 10 mol L min. [B] 0,010 mol L 1 é: Está correto apenas o que se afirma em: a) I, II, III e IV. b) I, III e V. c) I, II e V. d) II, III e IV. e) II, III e V. 20. (G1 - ifsul 2016) Os veículos emitem óxidos de nitrogênio que destroem a camada de ozônio. A reação em fase gasosa ocorre em duas etapas: 1ª etapa: O3 NO2 O2 NO3 (lenta) 2ª etapa: NO2 NO3 N2O5 (rápida) A lei de velocidade para a reação é a) v k[o 3][NO 2] b) v k[no 2][NO 3] c) v k[o 2][NO 3] d) v k[n2o 5]
Gabarito: Resposta da questão 1: [B] O uso do catalisador provoca a diminuição da energia de ativação da reação. Resposta da questão 2: [C] A preservação do sabor original do milho verde, pelo procedimento descrito, pode ser explicada pelo fato das enzimas (catalisadores) serem desnaturadas pela água quente, daí a necessidade de diminuição da temperatura. Resposta da questão 3: [D] As enzimas atuam como catalisadores da reação, o catalisador é uma substância que acelera a reação química criando rotas alternativas e consequentemente diminuindo a energia de ativação necessária para o seu início. Resposta da questão 4: [B] Teremos: Condição Tempo de Duração da Reação Temperatura Experimental no Experimento (t) ( C) Catalisador 1 t 1 60 (ausência de catalisador) 2 (mais rápida do que 1) 75 (maior 2 temperatura) (ausência de catalisador) 3 (mais rápida do que 1, 2 e t 90 (maior 3 temperatura) 4) (presença de catalisador) 4 (mais rápida do que 1 e 2) t 4 Conclusão final: t3 t4 t2 t 1. Resposta da questão 5: Teremos: [NO] mol L 1 0 0,15 0,25 0,31 0,34 Tempo (min) 0 3 6 9 12 90 (maior temperatura) 1 1 (0,31 0,25) mol.l 0,06 mol.l 1 1 vno 0,02 mol.l.min (9 6) min 3 min 2 1 1 vno 2,0 10 mol.l.min 4 NH 5 O 4 NO 6 H O 3 2 2 2 vno 2,0 10 2 1 1 vmédia 0,5 10 mol.l.min 4 4 3 1 1 vmédia 5,0 10 mol.l.min (ausência de catalisador) Resposta da questão 6: [C] O valor da constante de velocidade é diferente para o experimento 1, pois a temperatura é maior. A partir da análise da tabela, vem:
Partindo-se do experimento 3 para 2, verifica-se que a concentração de A dobra e a velocidade também. Conclui-se que a ordem de A é 1. Partindo-se do experimento 2 para 4, verifica-se que a concentração de B dobra e a velocidade também. Conclui-se que a ordem de B é 1. Então, 1 1 v k [B]. A ordem global da reação é 2. Resposta da questão 7: [C] Observe a resolução algébrica dada a seguir. De acordo com a tabela e pela equação da velocidade, vem: 4 x 10-4 = K[1,0] x [4,0] y (1) 32 x 10-4 = K[2,0] x [4,0] y (2) Dividindo (2) por (1), teremos: 8 = 2 x 2 3 = 2 x x = 3 Como x = 3, então 4 x 10-4 = K[1,0] 3 [4,0] y (3) 32 x 10-4 = K[2,0] 3 [4,0] y (4) Dividindo (3) por (4), teremos: y [4,0] (2,0) 2 2 2. y [2,0] (2,0) 2 1 = 2 y y = 1 Conclusão, x = 3 e y = 1. Outra resolução: y y Pela tabela percebemos que: Quando a fica constante, [O 2 ] dobra e v também, logo o expoente é 1, ou seja, y = 1. Quando [O 2 ] fica constante, dobra e v octuplica, logo o expoente é 3, ou seja, x = 3. Resposta da questão 8: [E] Resposta da questão 9: [B] Resposta da questão 10: 01 + 02 + 04 + 16 = 23. [01] Correta. V média 300 400 2 0 50 g min 1 [02] Correta. 4min 220 g de H O 1 mol de H2O2 x mol de H2O2 x 6,47 mols 2 2 34g 220g
[04] Correta. 400 g equivale a 11,76 mols de HO 2 2 160 g equivale a 4,70 mols de HO 2 2 V média 4,70 11,76 6 0 1,17 mol min 1 [08] Incorreta. A reação corretamente balanceada será: 2H2O2( ) 2H2 O ( ) + O2(g) [16] Correta. 2H2O2( ) 2H2 O ( ) + O2(g) proporção 2 : 1 11,76 mols formam: 5,88 mols 4,70 mols formam: 2,35 mols V média 2,35 5,88 6 0 Resposta da questão 11: 01 + 02 + 04 + 08 + 16 = 31. 0,588 mol min 1 Quando apenas a concentração de A dobra, a velocidade dobra (concentração elevada a um); quando apenas a concentração de B dobra, a velocidade quadruplica (concentração elevada a dois, pois 2 2 = 4). A equação da velocidade é v kab 2. O uso do reagente A na forma de pó, ao invés da forma de barras, aumenta a velocidade da reação, pois a superfície de contato aumenta. O uso de catalisadores aumenta a velocidade da reação, porque a reação ocorre com uma energia de ativação mais baixa e consequentemente o complexo ativado é formado antes do tempo. A variação da concentração de C não afeta a velocidade da reação, pois C é produto. A ordem da reação em relação à concentração de A é um e em relação à concentração de B é dois, pois a ordem da reação em relação a um dos reagentes equivale ao seu expoente. 1 2 v k A B A : ordem 1 B : ordem 2 12 3 (ordem geral) Resposta da questão 12: 01 + 04 + 16 = 21. 01) Verdadeira. Os inibidores são substâncias que atuam reduzindo a velocidade de reações. No caso dos conservantes de alimentos, a reação que é inibida é a decomposição. 02) Falsa. A etapa lenta é aquela de define a velocidade de uma reação. 04) Verdadeira. 08) Falsa. A velocidade de uma reação depende da energia de ativação, e não do valor da variação de entalpia. 16) Verdadeira. Em geral, podemos dizer que os íons apresentam maior mobilidade quando comparados com compostos orgânicos de alto peso molecular. Quanto maior a mobilidade, maior a frequência de colisões efetivas, o que acaba por aumentar a velocidade de uma reação. Uma ressalva importante é que estas considerações são válidas desde que esses compostos iônicos estejam dissolvidos, o que lhes confere maior mobilidade. Resposta da questão 13: 01 + 02 + 08 = 11. Consideremos que a lei cinética das velocidades para o processo em questão poderá ser expressa por: υ kno X Y 2 O3 Análise dos dados:
Comparando o resultado do experimento 2 com o experimento 1, notamos que, ao dobrar a concentração inicial de O 3, a velocidade da reação também dobra. Isso significa que a velocidade do processo é diretamente proporcional à concentração de O 3. Portanto, X = 1. Comparando o resultado do experimento 3 com o experimento 2, também é possível perceber uma relação diretamente proporcional, já que ao reduzir a concentração de NO 2 pela metade a velocidade do processo também é reduzida pela metade. Assim, Y = 1. Outra forma de obtermos os valores de X e Y é resolver um sistema de equações: Substituindo os valores experimentais teremos um sistema de 3 equações: 3 6 X 6 Y 2,2 10 k(5,0 10 ) (1,0 10 ) eq 1 3 6 X 6 Y 4,4 10 k(5,0 10 ) (2,0 10 ) eq 2 3 6 X 6 Y 2,2 10 k(2,5 10 ) (2,0 10 ) eq 3 Igualando 1 e 3, teremos: 6 X 6 Y 6 X 6 Y k(5,0 10 ) (1,0 10 ) k(2,5 10 ) (2,0 10 ) X 6 X 6 Y 6 X Y 6 Y 2 (2,5 10 ) (1,0 10 ) (2,5 10 ) 2 (1,0 10 ) X Y 2 2 X Y Vamos substituir essa informação das equações 2 e 3: 3 6 X 6 X 4,4 10 k(5,0 10 ) (2,0 10 ) eq 2 3 6 X 6 X 2,2 10 k(2,5 10 ) (2,0 10 ) eq 3 Eq 2 = 2 x Eq 3 6 X 6 X k(5,0 10 ) (2,0 10 ) = 6 X 6 X 2 k(2,5 10 ) (2,0 10 ) X 6 X 6 X 2 (2,5 10 ) 2 (2,5 10 ) X 2 2 X 1 e Y 1 Portanto, a lei cinética poderá ser escrita como: υ k NO2 O 3. 01) Verdadeira. A ordem global é a somatória das ordens em relação a cada reagentes, ou seja, 1 + 1 = 2. 02) Verdadeira. 04) Falsa. 08) Verdadeira. Como descobrimos que X + Y + 1, a equação 1 poderá ser resolvida da seguinte forma: 3 3 3 6 6 2,2 10 2,2 10 8 2,2 10 k(5,0 1 0 ) (1,0 10 ) k 4,4 10 mol L s 6 6 12 (5,0 1 0 ) (1,0 10 ) 5,0 1 0 Resposta da questão 14: 01 + 02 + 04 + 16 = 23 Teremos: Se for duplicada a concentração molar de H 2 a velocidade da reação será duplicada. v = k [H 2 ][NO] 2 v = k (2[H 2 ])[NO] 2 = 2 k [H 2 ][NO] 2 = 2 v A ordem da reação com relação ao H 2 é 1 e com relação ao NO esta é 2, cujos valores são determinados experimentalmente. A ordem da reação global é 3. Se forem duplicadas ambas as concentrações molares de H 2 e NO, a velocidade da reação será octuplicada. v = k [H 2 ][NO] 2 v = k (2[H 2 ])(2[NO]) 2 = 2 3 k [H 2 ][NO] 2 = 8 v O valor de k constitui a constante de velocidade e é característico da reação e da temperatura. Resposta da questão 15:
[C] Os catalisadores criam caminhos alternativos para as reações, consequentemente, a energia de ativação diminui e a velocidade aumenta. Resposta da questão 16: A lei da velocidade da reação é calculada a partir da etapa lenta, ou seja, v k. A(g) E(g) D(g) x v k [R] v k Resposta da questão 17: C4H10 3 O2 4CO2 5H2O 2 Proporção entre butano e dióxido de carbono: 1: 4, ou seja, a cada 0,1 mol de butano decomposto forma-se 0,4 mol de CO 2. 1 mol de CO2 44 g 0,4 mol x x 17,6 g 17,6 g y y g 1.056 g 1min 60 min Resposta da questão 18: [C] Resposta da questão 19: [B] Análise das afirmações: [I] Correta: A equação de velocidade da reação é a v k [B] b 7,2 10 k(0,100) (0,300) 5 a b 3,6 10 k(0,05) (0,300) 5 a b Dividindo a primeira equação pela segunda, temos: 2 v k [B].
1 a 2 2 a 1 7,2 10 k(0,100) (0,300) 1,8 10 k(0,100) (0,150) 5 a b 5 a b Dividindo a primeira equação pela segunda, vem: 2 b 2 2 b 2 1 2 v k [B] 3 1 2 2 [II] Incorreta: O valor da constante de velocidade, k, é 8,0 10 min mol L. 1 2 v k [B] Para a primeira linha: 5 1 1 1 1 1 2 1,8 10 (mol L min ) k(0,100(mol L )) (0,150(mol L )) 5 1 1 1 2 1 2 1,8 10 mol L min k 0,100 mol L 0,150 (mol L ) 3 1 2 2 k 8,0 10 min mol L [III] Correta: 1 2 v k [B] 12 3 (ordem global) E ativação [IV] Incorreta: k A e RT (equação de Arrhenius) [V] Correta: A velocidade da reação quando 9 1 1 v 8,0 10 mol L min. 1 2 3 1 2 2 k 8,0 10 min mol L 0,010 mol L [B] 0,010 mol L v k [B] 1 1 3 1 2 2 1 1 1 2 v 8,0 10 min mol L (0,010 mol L ) (0,010 mol L ) 0,010 mol L 1 e quando [B] 0,010 mol L 1 é: 3 2 4 1 1 9 1 1 v 8,0 10 10 10 mol L min 8,0 10 mol L min Resposta da questão 20: A etapa determinante da velocidade de uma reação química é sempre a etapa lenta, assim a lei da velocidade será em função da 1ª etapa: 1ª etapa: O3 NO2 O2 NO3 (lenta)