o (UFRj) Um dos métodos de preparação do iodeto de hidrogênio _-Energia de ativação 1:~~aS1}}I IIf0Jl Catalisador

Generalizando: Complexoativado ECA Reagentes b,H Produtos --- - -- --- ---;";';";;';"';''"'- -Progresso dareação

Catalisador

Existem substâncias - chamadas

catalisadores -

que au-mentam a velocidade de algumas reações.

A ação do catalisador faz

diminuir a energia de ativação

da reação química

em estudo, sem ser consumido no processo. O catalisador não afeta o H da reação.

Veja no diagrama de energia o efeito do catalisador.

• Reações endotérmicas Energia Complexo ativado ECA Produtos Reagentes b,H Progressodareação

Energia Diminuição daenergia de ativação provocada pela adição do catalisador

_

L

Reagentes

à

Energia de ativação da reação na ausência de catalisador ---

-1

_

-

Energiade ativação - da reação napresença de catatisador Produtos Progresso dareação

(!

)

(Unipac-MG) Parahaver uma reação química entre molé -culas reativas, énecessário que:

I. haja colisão entre asmoléculas;

11. haja a presença deum catalisador;

111.o complexo ativado seja alcançado;

IV. a concentração dos reagentes sejaelevada.

Analisando-se as condições, pode-se afirmar queuma reação química ocorre se:

a) apenas a condição I for satisfeita. b) ascondições 11eIV forem satisfeitas.

c) pelo menos as condições I e111forem satisfeitas.

d) todas ascondições forem satisfeitas. I.ocorrer o choque efetivo entre as moléculas do reagente;

111.haver energia suficiente para atingir o complexo ativado. Alternativa c

o

(UFRj)Umdos métodos de preparação do iodeto dehidrogê

-nio com alto grau de pureza utiliza a reação direta entre as substâncias iodo e hidrogênio. Numexperimento, 20 moi de

iodogasoso e20moidehidrogênio gasosoforam colocados em um reator fechado com um volume útil igual a 2 litros. A mistura foi aquecida até uma determinada temperatura, quando ocorreu a reação representada a seguir. Considere areação irreversível.

H2(g)+12(81-+2HI(g)

Noexperimento, a variação da concentração de H2(g)com o tempo dereaçãofoi medida eosdados foram anotados no gráfico aseguir.

[H,] mol/l

1:

~

~

aS1

}}I

_

IIf0J

_

l

4 2 O+-~-+-+~~+-~~-+~-F~ o 2 4 6 8 1012 141618202224262830 Tempo (min) a) Calcule a velocidade inicial da reação. .~ velocidade média permanece constante de Oaté14I.in. então:

\,~ :'[H j~ v ~13- 10 ~ v=0.5 rnol/rnin .'./ 14-O

b) Calcule a concentração de iodeto de hidrogênio após 10 mi nutos dereação.

Quando t=10min: [ H,J 5 moi/L.portanto: H..-1.~2HI

lmol--- 2 moi

.r>;

®

(Uncisal) De acordo com ateoria cinética, moléculas de

gasesou líquidos movimentam-se com rapidez e deforma caótica colidindo, frequentemente, umas com asoutras. Ao colidirem, algumas dessas moléculas atingem um pa

-tamar de energia suficiente para ocorrer uma reação.

Paraa reação2HPz(aQI-->2HZO(C+I 0Z(g)'odiagrama deco -ordenada de reação é mostrado a seguir.

Energia

Coordenada dereação 2H,0,

-192 kJ

1

2H,O+o,

Analisando o diagrama, pode-se afirmar que está correto

oitem:

a) A energiade ativação da reação2 HzOZ(aQ.-->I2 HZO(tl+0Z(g) él17,Okj.

b)

°

t:.H da reação é 75 k].

c) Areação2HPz(aQI-->2HZO(tl+0Z(g)éendotérmica. d) A energia de ativação da reação 2HZO(tl+0Z(g--)>2HPZ(aQ.I

é192,0 kj.

e) Areação2HZO(tl+0Z(g)->2 Hpz(aqIéendotérmica.

Observando o gráfico da reação direta eindireta: Energia

Reação direta Reação inversa

Alternativa e

+ElJtM

G

(Cl/H3) (Enem-MEC) A deterioração deum~Iimento éresul

-tado detransformações químicas que decorrem, na maioria

doscasos,dainteração do alimento com microrganismos

ou, ainda, da interação com o oxigênio do ar, como é o caso da rancificação de gorduras. Paraconservar por mais

tempo um alimento deve-se, portanto, procurar impedir ouretardar ao máximo aocorrência dessas transformações. Os processoscomumente utilizados para conservar alimen -toslevam emconta os seguintes fatores:

I. Microrganismos dependem da água líquida para sua sobrevivência.

11. Microrganismos necessitam de temperaturas ade

-quadas para crescerem ese multiplicarem. Amulti

-plicação de microrganismos, em geral, émais rápida

entre 25°C e45°C, aproximadamente.

111. Transformações químicas têm maior rapidez quanto maior for atemperatura e a superfície decontato das substâncias que interagem.

IV. Há substâncias que acrescentadas ao alimento difi

-cultam a sobrevivência ou a multiplicação dernicror

-ganismos.

V. Noarhá microrganismos queencóntrando alimento, águalíquida e temperaturas adequadas crescem e se

multiplicam.

Em uma embalagem deleite "longa-vida", lê-se:

"Apósaberto é preciso guardá-Io em geladeira"

Casouma pessoa nãosiga tal instrução, principalmente no verão tropical, oleite se deteriorará rapidamente, devido

a razões relacionadas com: a) ofator I,apenas. b) o fator li, apenas.

c) osfatores 11,111 eV,apenas. d) osfatores 1,11 e111,apenas.

e) osfatores I,11 ,111 , IV e V.

Anecessidade de gu rdara embalagem deleite na geladeira relaciona-se com a diminuição da rapidez da reação de deterioração doleite. Assim, o

fato de não seguir tal instrução não está relacionada às razões I e IV.

Alternativa c

o

(C7/H24) As diversas reações químicas ocorrem com d i-ferentes velocidades. Em algumas delas, o consumo dos reagentes e a formação dos produtos sãotão rápidos que

areação é praticamente instantânea, como a explosão de fogos de artifício. Em outros casos,a reação pode demorar mesesouaté anos para ocorrer. A fermentação do suco de

uva, por exemplo, usada na produção devinho, pode de

-morar meses para ser completada. .

Uma reação genérica apresenta asseguintes velocidades médias para as substâncias envolvidas:

Substância A:-0,10 moi· L" .mirr Substância B: +0,15 moi' L" .mirr Substância C+ 0,05 moi' L'··rnirr

Usando esses valores, assinale a alternativa queapresenta a equação da reação genérica.

a) 2A->lB+1C b) lA-->2B+1C c) 2A-->3B+1C d) 1B+1C-->2A 3 1 e) -B+-C-->1A 2 2 ...•..•

o

sinal negativo da velocidade da substância Aindica consumo da mes

-ma; portanto trata-se do reagente da equação. Já 8 e C apresentam

valo-res positivos, ouseja, produção. A relação é0,10 : 0,15 :0,05 ou 2.3:1. Assim: 2A - 38+1C

~.

.

l

fKfRClClOS COMPLfMfNTJlRfS

•

~ (UFPI)

°

dióxido denitrogênio (N02) pode serformado por oxidação doNO efaz partedo"smogfotoquímico", quepolui

os ambientes urbanos. Muito tóxico por inalação, corrosivo para osolhos, vias respiratórias epele,acelera fortemente acombustão epode reagirviolentamente comsubstâncias combustíveis. Acima de 160°C, odióxido de nitrogênio se

.decompõe, formando óxido nítrico eoxigênio. Esta reação

pode serrepresentada pela equação química a segéir,

í2N021g)....• 2NO(g) +021g)

Nográfico a seguir, cada uma dascurvas representa uma

dastrês espécies dessa equação química.

A o '13

-~

_c: B

e

c: o u C Tempo

Assinale aopção que associa corretamente asletras que

representam as curvas às espécies apresentadas na equa

-ção química: a) A ....•02(g); B....•N02(g); C....• NO(g) b) A....•NO(g); B....•NOzIg);

e

....

•

0ZIg) ~ A....•NO(g); B....•02(g);

e

....

•

N02(g) d) A....•NOzIg); B....•NO(g); C....•0Z(g) e) A....•N02(g); B....•02(&!;

e

....

•

NO(g)

~ (Uespi)A combustão completa do butanol érepresentada

pela equação:

C4H90H(t) +602(g)....•4C02(g) +5H20(t)

Sabendoqueem 1hora de reaçãoforam produzidos 15;84 kg

de gás carbõnico, é correto afirmar que a velocidade da

reação apresentada, expressa em mols de butanol co

nsu-mido.por minuto, é: .

(Dado: massas molares (em g . mo!"): H

=

1,0; C

=

12;

0=16)

~ 1,5 b) '3,0 c) 4,5 d) 6,0 e) 7,0

@

(Unifesp) Tetróxid? de dinitrogênio decompõe-se rá

pida-. mente em dióxido de nitrogênio, em condições ambientes.

NzO,Ig) ....•2NOz(g)

Atabela mostra parte dos dados obtidos no estudo cin

é-tico da decomposição do tetróxido de dinitrogênio, em condições ambientes.

---

o

20 40 0,050 0,033 x

o

y 0,050

Osvalores dexe deyna tabela eavelocidade média de c

on-sumo de NP4nos20 I..Isiniciais devem ser,respectivamente:

a) 0,034; 0,025 e1,7' 10-3 moi' L-1·I..IS-1

'b-) 0,034; 0,025 e 8,5.10-4moi· L-1.I..IS-1

c) 0,033; 0,012 e 1,7.10-3 moi· L-1. I..IS-1

d) 0,017; 0,033 e1,7. 10-3 moi· L-1.I..IS-1

e) 0,017; 0,025 e 8,5' 10-4moi· L-1 .I..IS-1

@

(Unioeste-PR) A seguir é mostrado um gráfico de uma rea

-. . ção genérica reagentes ....•produtos.

Energia (kcaI.rnol') B -2,5-1--"',=:1.. Produtos -150

Caminho da r.eação

Observando o gráfico e considerando as informações nele contidas sãofeitas

as

seguintes afirmações:

'- Ovalorde-:' correspondeàenergia de ativação dareação.

li.

°

ponto B corresponde aointermediário da reação. 11'- O valor (e+A) corresponde àvariação deentalpia da

reação.

IV. Areação é endotérmica absorvendo 125 kcal .

m

ol

'

de energia.

Indique a alternativa correta.

'a}- Apenas a afirmativa Iéverdadeira. b) Apenas a afirmativa li é verdadeira. c) Apenas a afirmativa 111é verdadeira. d) Apenas aafirmativa IV é verdadeira.

e) Todas as afirmativas são falsas.

@

(ITA-SP)A reação de sulfonato denaftaleno ocorre por

substituição eletrofílica nas posições ae ~ do composto orgânico, de acordo com o diagrama de coordenada de

reação a 50°C. r=-:

Entalpia

Coordenada dereação

Combase nessediagrama, são feitasas seguintes afirmações:

'- A reação de sulfonação do naftaleno éendotérmica. li. A posição ado naftaleno é mais reativa que a de~. 11'- O isõmero ~émais estável que o isõmero a. Das afirmações apresentadas, está(ão)correta(s) apenas:

a) I ~ IIelll

b) Ie li e) 111

.

'

..

(U.F.Campina Grande-PB)Aschuvasácidas provocam danos materiais principalmente em objetos metálicos, tais como astelhas de zinco. Paraestudar o efeito da chuva ácida sobre o zinco, foram realizados experimentos, conforme ascondições expressasnastabelas 1 e 2,e utilizando-se o esquema simplificado aseguir.

Banho termostátic

Erlenmeyer

A equação da reaçãoérepresentada por: Zn +H2S04 -+ZnS04 +H2 Tabela 1 25 25 25 O,50g O,50g 0,50 9 75 75 75 0,50 0,25 0,40 Tabela 2 Temperatura (0C) 25 25

Massa inicial de zinco (g) 0,50 0,50

Forma do zinco pó granulado

Volume ácido sulfúrico (mL) 75 75

Concentração inicial 0,50 0,50

de H,SO,(mal/L)

Osresultados experimentais estão representados nas fi-guras 1e2. x(mmol H,) Figura 1 6 5 4 - - -,- - -..,. - - - ,... - - -1- - - ..,- - - 1 ! I t I Ia ! - - -1- - - -I- - - t-- - -1- - - - - 1 I I I Ib I

-

-

~

---

~-

--~-

-~

-~

--

-

,

I I I C I - - -1---~ - 1- - - -I - - - 1 I I I I I - --1-_ _ _ i.- - -1- - --I - - - i I I I I I __ ~ L L __ ~ i I 1 I I I 2

0

~

--

~

--

~--

-

+

---

+

---

4

--~

-O 10 20 30 40 t(min) 60 50 Figura 2 x(mmol H,) 8 7 6 5 4 3 2 1 0~~--+----4---+----~----++ O 50 100 150 t(min) 200 250

a) Associar as curvas

a

,

he

c

da figura 1 com os exper i-mentos da tabela 1,Justificar aresposta,

Pelo gráfico (1),a ordem crescente da rapidez dareação é:c<b<aem razão daconcentração de H,SO" Quanto maior a [H,SO,], maior a rapidez,

Curvac=> experimento 2 Curvab=>experimento 3 Curvaa=>experimento 1

b) Associar as curvas deeda figura 2com osexperimen

-tosdatabela '2, Justificar aresposta,

Pelo gráfico (2), areaçãodé maisrápida queeporcausa da forma de apr e-sentação do zinco. Quanto maior a superfície de contato, maior a rapidez, Curvad=>pó

Curvae=granulado

o

(U. Passo Fundo-RS) Àtemperatura ambiente, uma reação química ocorre com certa rapidez. Paratorná-Ia mais rá

-pida, pode-se:

\. realizá-Ia em temperaturas inferiores à ambiente;

I\. adicionar um catalisador;

li\. aumentar a concentração dosreagentes. Dessasafirmações, somente:

a) 'é verdadeira. b) li éverdadeira, c) li' éverdadeira. d) 'e lisãoverdadeiras,

e) lieli' sãoverdadeiras.

I. (F)Aumento da temperatura aumenta a rapidez dasreações, 11.(V)Adição decatalisador diminui a energia de ativação; logo,au

-menta a rapidez das reações.

111.(V)O aumento da concentração aumenta onúmero decolisões efe -tivas provocando o aumento da rapidez das reações,

o

(u. F. Uberlândia-MG, adaptada) Peróxido de hidrogênio

(HP,), popularmente conhecido como água oxigenada, é

usadopara descolorir pelos,matar bactériasem ferimentos,

entre outras aplicações. Umdos fatores que altera a veloci -dade dedecomposição daáguaoxigenada éa concentração

doreagente, eisso podeserverificado experimentalmente. Assim,considere a equação química a seguir eos resultados

experimentais contidos no quadro. 2H,O'(aq)-+2 HP(f)+O'(g)

[H,O,1 (em moi/L) Velocidade (em moi· L-' .mino')

0,80 8,080· 10-3

1,60 1,616 10-2

111 3,20 3,232· 10-2

IV 4,80 4,848· 10-'

Em relação àsinformações apresentadas, julgue (Vou F) as aIternativas asegu i r.

(F) A velocidade dareaçãoérepresentada por

v

= k·

H

p

l

,.

(F) Ovalor de k (constante da ve~cidade da reação) é

igual a 1,01 ·10-4rnin'. (v) Areaçãoéde primeira ordem.

(F) A energia de ativação dareação aumenta na presença

deum catalisador.

(F)Pela tabela fornecida e pela equação: Y=k· [H,O,J' Experimento I(~ 1,616 10-2 = k (1,6)' =>

Experimento I ~ 8,080 10-1 = k (0,8)'

A lei da velocidade será:y=k· [H,O,I'

(F)A constante k pode ser calculada pelaexperiência 1:

y=k· [H,O,J ~8,08·10-' =k· 0,8 ~ k=1,01 10-' mino'

(F)A energia de ativação diminui na presença de catalisador.

+eNeM

e

(C6/H22) (Enem-MEC)Algunsfatores podem alterar a rapidez

dasreaçõesquímicas. A seguir, destacam-se três exemplos

nocontexto da preparação edaconservação dealimentos:

1. Amaioria dos produtos alimentícios seconserva por muito maistempo quando submetidos àrefrigeração.

Esse procedimento diminui arapidez dasreações que

contribuem para a degradação decertos alimentos.

2. Um procedimento muito comum utilizado empráticas

de culinária éocortedosalimentos para acelerar o seu cozimento, caso nãosetenha uma panela de pressão.

3. Napreparação deiogurtes, adicionam-se aoleite bac -térias produtoras de enzimas que aceleram as reações

envolvendo açúcares e proteínas lácteas.

Com basenotexto, quais são osfatores que influenciam

a rapidez dastransformações químicas relacionadas aos exemplos 1,2e 3,respectivamente7

a) Temperatura, superfície de contato e concentração.

b) Concentração, superfície de contato e catalisadores.

c) Temperatura, superfície de contato e catalisadores.

d) Superfície de contato, temperatura e concentração.

e) Temperatura, concentração e catalisadores.

1. Diminui temperatura: diminui rapidez

2. Corte em alimentos: aumenta a superfície de contato 3. Enzimas:. formação de catalisadores

Alternativa c

o

(C3/H8)Para a preparação do relógio deiodo, usa-se ami

-do,bissulfito desõdio e ácido sulfúrico concentrado. A esta

solução deve-seacrescentar iodato de potássio, ocorrendo

apassagem de coloração de incolor para azul-escuro. Isso

ocorre por causa da presença de iodo - que apresenta

coloração azul-escuro em presença de amido. Oquepode

serfeito para retardar o aparecimento dacoloração azul? a) Diminuir aquantidade deiodato de potássio.

b) Adicionar um catalisador homogêneo. c) Aumentar a temperatura do sistema.

d) Evaporar a água do sistema. e) Triturar oamido.

Pararetardar a reação. pode-sediminuir atemperatura. diluir a solução. colocar reagente sólido inteiro ou diminuir aquantidade dos reagentes envolvidos.

EXERCíCIOS COMPLEMENTJlRES

~ (UFPI)Considere que a energia de ativação para a reação ge-nérica A+B->C+O(I)é 64 kJ/molepara sua reação rever -saC+O->A+B(li)é 116 kJ/mol.

A respeito dotema, indique com V(verdadeira) ou F(fa l-sa)asopções.

I. Areação Ié exotérmica.

li. Nasmesmas condições detemperatura e concentra-ção,a velocidade da reação Itende a ser maior do que para areação li.

111. Um aumento da temperatura diminui a energia de ativação da reação 11.

IV. Reaçõescomvalores de energia de ativação tais como os que se apresentam nasreações Ielisão impossí-veis de ocorrer.

@

(Fatec-SP)Para seestudar a reação que ocorre entre mag -nésio e ácido clorídrico, trêsexperimentos foram feitos: Experimento 1-Adicionou-se certa massademagnésio a excesso de solução de ácido clorídrico, a 25°C, medindo --se o volume de hidrogênio produzido a cada 30segundos. Experimento li- A massa de magnésio utilizada foi igual

àmetade da usada no experimento I,mantendo-se todas asoutras condições inalteradas (volume do ácido, tempe-ratura, tempo de recolhimento do gás).

Experimento 111 - Utilizaram-se asmesmas quantidades de magnésio e deácido do experimento I,aquecendo-se asolução de ácido a35°C.

Osresultados obtidos foram colocados em um gráfico:

70 60 .2 50

"

<~::r₄₀ o E

~

-:-s! o 30 .s:"O Q)'N "O

"

~

Q)"t:l 20 E e " Q.

~

10

o

,

o

~~- -- r - -- --1- - - -1-- - - --1--- - --, I t I I I _____ 1 1 1 I I ! I I I I C I I r I - - - 1- - - - -1- - - - -1- - - -'! - - - -t I I I I ) __- - - - I 1 1 1 I I I I I I I I I I J ~ I - -- - - -1- I I I I I I I I - - -1- - - -1-- - - ~·I- _..- - - -J - - - -1 I I I ) I 90 120 150 Tempo (5) 30 60

Ascurvas que correspondem aos experimentos I, li e 111 são,respectivamente: a) B,A, C b) C,A, B c) C,B,A d) A,B,C e) A, C,B

@

(Vunesp) Nas embalagens dos alimentos perecíveis, é comum encontrar a recomendação: "manter sob refri-geração". Acarne vermelha, por exemplo, mantém-se própria para o consumo por poucas horas sob tempe-ratura ambiente (temperatura próxima de 25°C), por poucos diasquando armazenada numa geladeira domés-tica (temperatura próxima de 5"C)e por cerca de doze meses quando armazenada num jreezer (temperatura

.

.

_.

.

abaixo de-15°C). Dos gráficos apresentados a seguir, o que melhor representa a variação da velocidade das reações químicas responsáveis pela decomposição da carne, em função da temperatura dearmazenamento, no intervalo entre -15°C e 25°C, é: a) Velocidade de reação b) Velocidade dereação 5 25 -15 c) Velocidade dereação -15 d) Velocidade dereação

/

~) e) velocidade de reação

~ (PUC-PR)Compostos naturais são muito utilizados nadeno -minada medicina naturalista. Povosindígenas amazônicos há muito fazem uso da casca da quina (Coutarea hexan

-dra) para extrair quinina, princípio ativo notratamento da malária. Antigos relatos chineses também fazem menção a uma substância, a artemisina, encontrada no arbusto losna (Artemísia absinthium), que também estárelaciona -da ao tratamento damalária. Emestudos sobre a cinética dedegradação da quinina porácido, foram verificadas as seguintes velocidades em unidades arbitrárias:

Quinina (moi· L-') Velocidade (u. a.) Ácido (moi· L-') 5,0.10-3 1,0.10-2 1,0.10-2 2,5.10-3 2,4. 10-3 9,6.10-3 4,8·10-" 1,2·10-" 1,0·10-' 1,0·10-' 0,5·10-' 2,0·10-' Com base nessesdados, pode-se concluir que alei deve -locidade assume aforma: a) v=k· [quinina]' [quinina]" b) v

=

k "--';---- ,f-[ácido] c) v=k2. [quinina]' d) v=k· [quinina]· [ácido]' [ácido]' e) v=k· -;0------" [quinina]

(jj)

(U. E.Maringá-PR) Considerando a reação e os dados da tabela a seguir, indique oque for correto.

NH;(aq)+ NO;(aq)~ N2(g)+ 2H20(f)

_••••••

_ 0,01 0,20 5,4 10-7 0,20 0,02 0,04 10,8.10-7 10,8·10-7 21,6·10-7 0,02 0,20 0,20

(01) A velocidade desta reação pode ser estudada, medin -do-se a concentração de NW(_4ao.) ou ade NO-_2(aq.)em função do tempo ou o volume de N2(g)coletado, tam

-bém, em função do tempo.

(02) Asvelocidades de consumo (ou desaparecimento) de NH;(aq) eNO;(,q) sãoiguais.

(04) Alei develocidade deveserescrita como v=k'[NW ]'[NO- ].

4(aq) 2(a".)

(08)

°

valor da constante develocidade ké

2,7' 10-4L· mol-1 .S-l.

(16) A velocidade de uma reação e sua constante develoci- ~

dadedependem da concentração inicial dosreagentes.