Revisão para o simulado

CINÉTICA QUÍMICA – CONDIÇÕES PARA OCORRÊNCIA DE

UMA REAÇÃO QUÍMICA

EXERCÍCIOS DE APLICAÇÃO

01 (UFSCar-SP) Não se observa reação química visível com a simples mistura de vapor de gasolina e ar atmosférico à pressão e temperatura ambientes, porque

a) a gasolina não reage com o oxigênio à pressão ambiente.

b) para que a reação seja iniciada, é necessário o fornecimento de energia adicional aos reagentes. c) a reação só ocorre na presença de catalisadores heterogêneos.

d) o nitrogênio do ar, por estar presente em maior quantidade no ar e ser pouco reativo, inibe a reação. e) a reação é endotérmica.

02 (UFMG-MG) Um palito de fósforo não se acende, espontaneamente, enquanto está guardado. Porém, basta um ligeiro atrito com uma superfície áspera para que ele imediatamente entre em combustão, com emissão de luz e calor.

Considerando-se essas observações, é correto afirmar que a reação

a) é endotérmica e tem energia de ativação maior que a energia fornecida pelo atrito. b) é endotérmica e tem energia de ativação menor que a energia fornecida pelo atrito. c) é exotérmica e tem energia de ativação maior que a energia fornecida pelo atrito. d) é exotérmica e tem energia de ativação menor que a energia fornecida pelo atrito.

03 (UFOP-MG) Observe o diagrama e os dados abaixo a 298 k.

Dados: HCA = -170 kcal HR = -200 kcal HP = -300 kcal CA → complexo ativado Calcule: a) o ∆H da reação a 298 k;

b) a energia de ativação na mesma temperatura.

04 (CESGRANRIO-RJ) Com relação a um fogão de cozinha, que utiliza mistura de hidrocarbonetos gasosos como combustível, é correto afirmar que

a) a chama se mantém acesa, pois o valor da energia de ativação para ocorrência da combustão é maior que o valor relativo ao calor liberado.

05 (FMTM-MG) O diagrama representa uma reação química que se processa em etapas.

O exame do diagrama da figura permite concluir que a) a etapa I é a mais rápida.

b) a etapa II é a mais lenta. c) a etapa III é a mais lenta. d) a etapa III é a mais rápida. e) a reação global é exotérmica.

06 (VUNESP-SP) O dicromato de amônio, (NH4)2Cr2O7, é um sólido alaranjado, que se mantém estável quando

exposto ao ar. Sua decomposição térmica necessita de um forte aquecimento para se iniciar, mas, uma vez iniciada, prossegue espontaneamente com grande desprendimento de calor, mesmo depois que o aquecimento é removido. Os produtos da decomposição são nitrogênio gasoso, vapor de água e óxido de crômio (III).

Por que a reação de decomposição térmica necessita de um forte aquecimento para se iniciar, mas prossegue espontaneamente depois que ele é removido?

07 Com relação à energia nas reações químicas, analise as proporções abaixo:

I) As reações exotérmicas liberam energia e, por isso, não precisam atingir a energia de ativação para terem início.

II) Quanto menor a energia de ativação, maior a velocidade de reação e vice-versa. II) A reação química só ocorrerá se os reagentes atingirem a energia de ativação.

IV) A energia de ativação é sempre igual a ∆H da reação. A alternativa, contendo afirmações verdadeiras, é: a) II e IV b) II e III c) III e IV d) I e IV e) I e III

08 (UFG-GO) A reação (I) tem energia de ativação 20kcal/mol. Seus produtos possuem 10kcal/mol de energia própria, e a reação iniciou-se com a formação de um complexo ativado, que apresentava 40kcal/mol. A reação (II) apresenta energia própria dos reagentes 60kcal/mol. O estado ativado 90 kcal/mol e a energia dos produtos é 70kcal/ mol.

Assinale qual ou quais afirmativas são corretas.

01. A energia própria dos reagentes na reação I é 20kcal/mol. 02. A reação I absorve 10kcal/mol.

09 (UNB-DF) De acordo com o gráfico, assinalar, verdadeiro ou falso.

(1) A energia de ativação da reação direta é igual à energia de ativação da reação inversa. (2) A energia de ativação da reação direta é maior que a energia de ativação da reação inversa. (3) A energia de ativação da reação inversa é (C - B).

(4) A energia de ativação da reação direta é (C - A). (5) C é a energia do complexo ativado.

10 (UFMG-MG) O gráfico a seguir representa a variação de energia potencial quando o monóxido de carbono, CO, é oxidado a CO2 pela ação do NO2, de acordo com a equação: CO(g) + NO2(g) ⇌ CO2(g) + NO(g)

Com relação a esse gráfico e à reação acima, a afirmativa falsa é:

a) a energia de ativação para a reação direta é cerca de 135 kJ mol-1_.

b) a reação inversa é endotérmica.

c) em valor absoluto, o ∆H da reação direta é cerca de 225 kJ mol-1_.

d) em valor absoluto, o ∆H da reação é cerca de 360 kJmol-1_.

GABARITO

Para que a reação seja iniciada é necessário uma energia mínima para o ocorrência da reação: energia de ativação.

02- Alternativa D

Ligeiro atrito: energia mínima para que ocorra a reação (energia de ativação); Emissão de calor: reação exotérmica.

03-

a) ∆H = - 100 kcal b) Ea = 30 kcal 04- Alternativa E

Utiliza-se o fósforo para acender o fogo, pois sua chama fornece energia mínima necessária para a ocorrência da reação (energia de ativação).

05- Alternativa C

Reação mais lenta é a que possui maior energia de ativação. 06-

Para iniciar a reação, é necessário fornecer energia a fim de que parte dos reagentes atinja a energia mínima para ocorrer a reação (energia de ativação). Como a reação é exotérmica, a energia liberada é utilizada para que outras estruturas se transformem em produtos.

07- Alternativa B

I) Falso: energia de ativação (reações endo e exo).

II) Verdadeira: maior velocidade → menor energia de ativação. II) Verdadeira.

IV) Falso: Eativação independe do ∆H.

08-

09-

(1) Falsa (Eat direta  Eat inversa)

(2) Falso (A energia de ativação da reação direta é menor que a energia de ativação da reação inversa) (3) Verdadeiro

(4) Verdadeiro (5) Verdadeiro 10- Alternativa D

∆H (reação direta) = - 225 - O = - 225kJ/mol (exo) Eativação (reação direta) = 135 - O = 35kJ/mo

CINÉTICA QUÍMICA – FATORES QUE ALTERAM A VELOCIDADE

DAS REAÇÕES QUÍMICAS

EXERCÍCIOS DE APLICAÇÃO

01 (UFSCar-SP) À temperatura ambiente, a reação química entre eteno e hidrogênio, ambos gasosos, é exotérmica. A reação é muito lenta, mas pode ser acelerada quando se adiciona um metal em pó, como níquel, paládio ou platina.

a) Escreva a equação química balanceada da reação que ocorre e explique por que a reação é acelerada pela adição do metal.

b) Esquematize um diagrama de energias, indicando as entalpias de reagentes e produto, relacionando-as com o calor de reação. Localize no diagrama a energia de ativação antes e depois da adição do metal.

02 (FMTM-MG) Um antiácido efervescente é comercializado sob a forma de comprimidos ou em pó.

O diagrama mostra a variação dos volumes de gás produzidos, no decorrer do tempo, na dissolução de cada uma das apresentações.

a) Supondo que foram dissolvidas quantidades iguais de cada uma das apresentações em volumes iguais de água, à temperatura ambiente, faça a correspondência das curvas I e II com as apresentações do medicamento comercializado. Justifique sua resposta.

b) Reproduza o gráfico e nele desenhe uma terceira curva que indique a dissolução de um comprimido em água gelada.

03 (UFMG-MG) Três experimentos foram realizados para investigar a velocidade da reação entre HCℓ aquoso diluído e ferro metálico. Para isso, foram contadas, durante 30 segundos, as bolhas de gás formadas imediatamente após os reagentes serem misturados.

Em cada experimento, usou-se o mesmo volume de uma mesma solução de HCℓ e a mesma massa de ferro, variando-se a forma de apresentação da amostra de ferro e a temperatura.

O quadro indica as condições em que cada experimento foi realizado.

Assinale a alternativa que apresenta os experimentos na ordem crescente do número de bolhas observado. a) II, I, III

04 (VUNESP-SP) A fonte energética primária do corpo humano vem da reação entre a glicose (C6H12O6) em

solução e o oxigênio gasoso transportado pelo sangue.

São gerados dióxido de carbono gasoso e água líquida como produtos. Na temperatura normal do corpo (36,5°C), a interrupção do fornecimento energético para certos órgãos não pode exceder 5 minutos. Em algumas cirurgias, para evitar lesões irreversíveis nestes órgãos, decorrentes da redução da oxigenação, o paciente tem sua temperatura corporal reduzida para 25°C, e só então a circulação sanguínea é interrompida. a) Escreva a equação química balanceada que representa a reação entre a glicose e o oxigênio.

b) Explique por que o abaixamento da temperatura do corpo do paciente impede a ocorrência de lesões durante a interrupção da circulação.

05 (UFMG-MG) Em dois experimentos, massas iguais de ferro reagiram com volumes iguais da mesma solução aquosa de ácido clorídrico, à mesma temperatura. Num dos experimentos usou-se uma placa de ferro; outro, a mesma massa de ferro, na forma de limalha. Nos dois casos, o volume total de gás hidrogênio produzido foi medido, periodicamente, até que toda a massa de ferro fosse consumida.

Assinale a alternativa cujo gráfico melhor representa as curvas do volume total do gás hidrogênio produzido em função do tempo.

06 (EFEI-MG) O buraco de ozônio, que periodicamente aparece sobre a Antártica, está maior do que nunca (...)

O alarme soou entre os ambientalistas, mas há uma boa notícia: dificilmente o fenômeno crescerá nos próximos anos. Isso porque diminuiu bastante o uso doméstico de CFC, um gás que contém cloro, substância responsável pela destruição do ozônio.

(Revista Veja, 18 de outubro de 2000)

O ozônio (O3) formado na estratosfera atua como um filtro de radiação UV solar da seguinte forma:

O2 + O → O3 (formação)

O3 + UV → O2 + O (destruição, em que O atua como filtro de radiação UV)

As reações acima estão em equilíbrio, onde o ozônio é formado e destruído de forma dinâmica. As reações abaixo foram sugeridas para explicar a contribuição dos CFC na destruição da camada de ozônio na estratosfera. O CFC reage com UV para formar cloro (Cℓ), que então reage com o ozônio:

1ª etapa: O3 + Cℓ → CℓO + O2

2ª etapa: CℓO + O → Cℓ + O2

07 (UNB-DF) Assinale verdadeiro (V) ou falso (F).

(1) O catalisador afeta a velocidade de uma reação, porque aumenta a energia de ativação da reação. (2) A temperatura afeta a velocidade de uma reação, porque muda a energia de ativação da reação.

(3) A área de contato dos reagentes afeta a velocidade da reação, porque há alteração no número de colisões efetivas.

(4) Uma reação ocorre quando há colisão efetiva entre as moléculas reagentes numa orientação apropriada.

08 (VUNESP-SP) Explique, cientificamente, as seguintes observações experimentais:

a) Uma barra de ferro aquecida em uma chama branda não altera muito seu aspecto visual. Contudo, se sobre esta mesma chama se atira limalha de ferro, verifica-se que as partículas da limalha se tornam incandescentes. b) A adição de níquel metálico, finamente dividido, aumenta a velocidade da reação entre C2H4(g) e H2(g) para

produzir C2H6(g).

09 (PUC-MG) Considere o gráfico abaixo, referente ao diagrama energético da reação:

N

(g) + 3 H

(g) → 2 NH

(g)

a) A reação é exotérmica, pois apresenta ∆H = -22 kcal.

b) A energia de ativação da reação sem catalisador é igual a 80 kcal. c) A energia de ativação da reação com catalisador é igual a 39 kcal.

d) A presença do catalisador diminuiu o valor de ∆H da reação de zero para - 22 kcal.

GABARITO

a) H2C = CH2(g) + H2(g) → CH3 - CH3 ∆H < 0

O metal (Ni, Pd, Pt) atua como catalisador, aumentando a velocidade da reação devido à diminui ção da energia de ativação.

b)

02-

a) Curva I - medicamento em pó.

Curva II - medicamento em comprimido.

Medicamento em pó possui maior superfície de contato, reagindo mais rapidamente. b)

Diminui a temperatura, diminuindo a velocidade da reação. 03- Alternativa A

Ordem crescente de velocidade da liberação de bolhas:

Experimento II (menor temperatura e menor área de contato) < Experimento I (maior temperatura e menor área de contato) < Experimento III (maior temperatura e maior área de contato)

04-

a) C6H12O6(aq) + 6 O2(g) → 6 CO2(g) + 6 H2O(ℓ)

b) Diminui a velocidade de consumo de oxigênio, fazendo com que o órgão necessite de menos oxigênio para o seu funcionamento.

05- Alternativa B

07-

(1) F - Catalisador: aumenta a velocidade, pois diminui a energia de ativação.

(2) F - Aumento da temperatura fornece energia aos reagentes, mas não muda a energia de ativação. (3) V - A área (superfície) de contato altera a frequência de colisões efetivas.

(4) V - Colisões efetivas (ocorre a reação). 08-

a) Como a área de contato (2) é muito maior que (1), a velocidade da reação é muito maior em (2), tornando-a incandescente.

b) O níquel atua como catalisador (diminui a energia de ativação). 09- Alternativa D

CINÉTICA QUÍMICA – FATORES QUE ALTERAM A

VELOCIDADE DAS REAÇÕES QUÍMICAS

EXERCÍCIOS DE APLICAÇÃO

01 (PUC-RS) Relacione os fenômenos descritos na coluna I com os fatores que influenciam na velocidade dos mesmos, citados na coluna II.

Coluna I

1. Queimados se alastrando rapidamente quando está ventando. 2. Conservação dos alimentos no refrigerador.

3. Efervescência da água oxigenada na higiene de ferimentos.

4. Lascas de madeira queimando mais rapidamente que uma tora de madeira. Coluna II

a) superfície de contato b) catalisador

c) concentração d) temperatura

A alternativa que contém a associação correta entre as duas colunas é: a) 1 - c; 2 - d; 3 - b ; 4 - a

b) 1 - d; 2 - c; 3 - b ; 4 - a c) 1 - a; 2 - b; 3 - c ; 4 - d d) 1 - b; 2 - c; 3 - d ; 4 - a e) 1 - c; 2 - d; 3 - a ; 4 - b

02 (UNIFENAS-MG) Dada a reação genérica: 3 A(g) + 2 B(g) → A3B2(g), verificou-se experimentalmente que,

quando a concentração de A duplica, mantendo-se também constante a concentração de B, a velocidade quadruplica; e quando a concentração de B duplica, mantendo-se constante a concentração de A, a velocidade também quadruplica.

Qual a expressão da velocidade da reação? a) v = K [A]2 _[B]2

b) v = K [A]3 _[B]2

c) v = K [A]2 _[B]3

d) v = K [A] [B]2

03 (FUVEST-SP) Foram realizados quatro experimentos.

Cada um deles consistiu na adição de solução aquosa de ácido sulfúrico de concentração 1 mol/L a certa massa de ferro. A 25 °C e 1 atm, mediram-se os volumes de hidrogênio desprendido em função do tempo.

No final de cada experimento, sempre sobrou ferro que não reagiu. A tabela mostra o tipo de ferro usado em cada experimento, a temperatura e o volume da solução de ácido sulfúrico usado.

O gráfico mostra os resultados.

04 (UEL-PR) Na preparação de hidrogênio, realizaram-se cinco experiências entre magnésio e ácido clorídrico, nas condições abaixo especificadas. Escolha a alternativa correspondente à reação com maior velocidade.

05 (UNIRIO-RJ) Num laboratório foram efetuadas diversas experiências para a reação:

2 H

(g) + 2 NO(g) → N

(g) + 2 H

O(g)

Baseando-se na tabela anterior, podemos afirmar que a lei de velocidade para a reação é: a) v = K · [H2]

b) v = K · [NO] c) v = K · [H2] · [NO]

d) v = K · [H2]2 · [NO]

e) v = K · [H2] · [NO]2

06 (VUNESP-SP) Duas fitas idênticas de magnésio metálico são colocadas, separadamente, em dois recipientes.

No primeiro recipiente adicionou-se solução aquosa de HCℓ e, no segundo, solução aquosa de CH3COOH,

ambas de concentração 0,1 mol/L. Foram feitas as seguintes afirmações:

I) As reações se completarão ao mesmo tempo nos dois recipientes, uma vez que os ácidos estão presentes na mesma concentração.

II) O magnésio metálico é o agente oxidante nos dois casos.

III) Um dos produtos formados em ambos os casos é o hidrogênio molecular.

GABARITO

a) superfície de contato: 4. Lascas de madeira queimando mais rapidamente que uma tora de madeira.

b) catalisador: 3. Efervescência da água oxigenada na higiene de ferimentos, onde a enzima catalase atua como catalisador da decomposição da água oxigenada.

c) concentração: 1. Queimados se alastrando rapidamente quando está ventando. d) temperatura: 2. Conservação dos alimentos no refrigerador.

02- Alternativa A

03- Alternativa E

Reação química ocorrida: Fe(s) + H2SO4(aq) → FeSO4(aq) + H2(g)

As curvas 1 e 2 referem-se à solução com maior volume da solução de H2SO4 (80mL), ou seja, experimentos C e

D. Sendo que a curva 1 refere-se ao experimento C que possui maior temperatura que produz maior volume de hidrogênio no início da reação.

As curvas 3 e 4 referem-se à solução com menor volume da solução de H2SO4 (50mL), ou seja, experimentos A

e B. Sendo que a curva 3 refere-se ao experimento B que possui o ferro com maior superfície de contato produzindo maior volume de hidrogênio no início da reação.

Com isso teremos: curva 1 = experimento C, curva 2 = experimento D, curva 3 = experimento B, curva 4 = experimento A

04- Alternativa B

Reação química ocorrida: Mg(s) + 2 HCℓ(aq) → MgCℓ2(aq) + H2(g)

A reação que ocorre com maior velocidade é a que apresenta magnésio em raspas (maior superfície de contato), solução de ácido clorídrico com maior concentração e experimento realizado com maior temperatura.