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Questões de Concurso sobre Reações e Soluções
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A reação a seguir ocorre em um mecanismo ainda incógnito para um grupo de pesquisadores.
A+B→C
Ao tentar descobrir as reações elementares que se sucedem na reação global, tais químicos encontraram os seguintes dados acerca da cinética da reação:
mol⋅L−1⋅s−1vA | mol⋅L−1⋅s−1vB | mol⋅L−1⋅s−1vC |
- 0,01 | - 0,01 | 0,02 |
- 0,01 | - 0,02 | 0,04 |
- 0,02 | - 0,02 | 0,16 |
Desse modo, inicialmente puderam assegurar que a cinética da reação obedece a determinada equação de velocidade. Assinale a alternativa que indica essa equação.
A
v=k[A]4[B]2
B
v=k[A]2[B]2
C
v=k[A][B]2
D
v=k[A]2[B]
E
v=k[A][B]
Com relação ao tema cinética química, é correto afirmar que:
A
a catálise homogênea é caracterizada pela utilização de sitios ativos, que funcionam como absorvedores dos reagentes.
B
nas reações de primeira ordem, todas as etapas são unimoleculares.
C
numa reação endotérmica, o complexo ativado possui energia superior aos produtos da reação.
D
a constante de velocidade de uma reação em equilíbrio é a mesma no sentido direto e inverso.
E
enzimas são inibidores biológicos que aumentam a velocidade de reações lentas que ocorrem no organismo.
Um estudo cinético da reação 2A + 2B → produtos foi conduzido, produzindo os resultados mostrados na tabela abaixo.
Exp. | [A] / mol L-1 | [B] / mol L-1 | V0 / mol L-1 s-1 |
1 | 0,50 | 0,50 | 18 |
2 | 0,25 | 1,00 | 72 |
3 | 0,50 | 1,50 | 162 |
4 | 1,00 | 0,50 | 18 |
Considerando tais resultados, assinale a alternativa que contém a lei de velocidade correta para a reação.
A
V = k[A][B]
B
V = k[A]2[B]
C
V = k[A]2[B]2
D
V = k[A]2
E
V = k[B]2
As velocidades de reação independem do mecanismo da reação, pois independem do número de espécies colidindo. A expressão da constante de equilíbrio depende apenas da estequiometria, que descreve a relação entre as concentrações de reagentes e produtos quando o sistema atinge o estado de equilíbrio químico.
C
Certo
E
Errado
Quando o valor do pH de uma amostra de urina for igual ao pKa, as concentrações de ambos os componentes do referido tampão serão iguais.
C
Certo
E
Errado
A velocidade de uma reação química é proporcional às concentrações molares dos reagentes, sendo afetada por fatores como temperatura e presença de catalisadores. Para que uma reação ocorra, são necessárias colisões eficazes, ou seja, colisões com orientação correta e energia suficiente.
C
Certo
E
Errado
As chuvas são, naturalmente, ácidas pela presença de dióxido de carbono na atmosfera. A queima de carvão e de combustíveis fósseis pode aumentar a concentração de óxidos de enxofre e de nitrogênio, sendo a maior causa da diminuição do pH da chuva para um valor prejudicial ao meio ambiente, às superfícies metálicas e aos monumentos históricos. Devido à diminuição da acidez natural das chuvas, é INCORRETO afirmar que ocorre a reação química representada pela seguinte equação:
A
SO2 (g) + H2O (l) → H2SO4 (aq).
B
CO2 (g) + H2O (l) → H2CO3 (aq).
C
H2SO4 (aq) + Fe (s) → Fe(NO3)2 (aq) + H2 (g).
D
2 NO2 (g) + H2O (l) → HNO3 (aq)+ HNO2 (aq).
O gás acetileno, C2H2 , é instável, incolor, altamente combustível e produz uma chama de elevada temperatura (mais de 3000 °C ou 5400 °F) na presença de oxigênio, por isso é usado nos maçaricos de solda. Possui um cheiro muito agradável quando na forma pura, porém, por conta de impurezas que o acompanham, pode apresentar odor desagradável. As suas principais matérias-primas são o calcário e a hulha. Uma das formas de obtenção do acetileno é através da reação que ocorre quando a água entra em contato com o carbeto de cálcio, CaC2 , conforme reação (1):
(1): CaC2(s) + 2H2O(ℓ) → Ca(OH)2(s) + C2H2(g) △H0= - 126 KJ |
São dadas ainda as equações termodinâmicas (2), (3), (4) e (5):
(2): CaO(s) + H2O(ℓ) → Ca(OH)2(s) △ H0= - 65KJ
(3): CaO(s) + 3C(s) → CaC2(s) + CO (g) △ H0 = +462KJ
(4): 2C(s) + O2(g) → 2CO(g) △ H0 = - 221 KJ
(5): 2H2O(ℓ) → 2H2(g) + O2(g) △ H0 = +572KJ
Tomando-as como base, assinale a alternativa que contém corretamente a reação de formação e o ∆Hf⁰ para o acetileno.
A
2C(s) + H2(g) → C2H2(g) ∆Hf⁰ = - 336KJ
B
2C(s) + H2(g) → C2H2(g) ∆Hf⁰ = - 60,5KJ
C
2C(s) + H2(g) → C2H2(g) ∆Hf⁰ = + 336KJ
D
1C(s) + 1/2H2(g) → 1/2C2H2(g) ∆Hf⁰ = - 225,5KJ
E
2C(s) + H2(g) → C2H2(g) ∆Hf⁰ = + 225,5 KJ
A decomposição térmica do ciclopropano ocorre a 500ºC, formando o propeno. A velocidade dessa reação ocorre por um mecanismo de primeira ordem. Se a constante de velocidade dessa reação, nessa temperatura, é de 7 x 10-4 s-1, o tempo necessário para decompor 3 x 103 em 2,1 x 10-3 mol dm-3 é de aproximadamente:
(Dados: ln = 2,3 log; log 2 = 0,3; log 3 = 0,47; log 5 = 0,69; log 7 = 0,84)
A
1,5 x 104 s
B
2,0 x 104 s
C
3,8 x 104 s
D
8,4 x 104 s
A lei de velocidade de reações que ocorrem em muitas etapas é determinada pela reação global e, no caso da degradação do ozônio, ela é igual a ν = k [O3] 2 [O2] 3 , em que ν representa a velocidade da reação, k, a constante de velocidade e [O3] e [O2], as concentrações em quantidade de matéria de O3 e O2, respectivamente.
C
Certo
E
Errado
Um experimento de cinética química bastante conhecido é chamado de “reação relógio”. Nele, os íons persulfato reagem com íons iodeto conforme a reação balanceada a seguir.
S2O8 2 – (aq) + 3 I – (aq) → 2 SO4 2 – (aq) + I3 – (aq)
A tabela a seguir contém dados experimentais sobre a reação em condições específicas de temperatura e pressão.
Experimento | Concentração inicial (mol.L-1) | Velocidade inicial (mol.L-1 .s-1 ) | |
[S2O8 2 – ]0 | [I – ]0 | ||
1 | 0,15 | 0,20 | 1,15 |
2 | 0,30 | 0,20 | 2,30 |
3 | 0,30 | 0,10 | 1,15 |
4 | 0,15 | 0,60 | v |
A partir das informações apresentadas é possível prever que a velocidade (V) do Experimento 4 será
A
duas vezes maior do que a obtida no Experimento 3.
B
três vezes maior do que a obtida no Experimento 1.
C
nove vezes maior do que a obtida no Experimento 2.
D
quatro vezes maior do que a obtida no Experimento 2.
E
vinte e sete vezes maior do que a obtida no Experimento 1.
Ano:
2022
As soluções salinas saturadas podem ser utilizadas para a caracterização fisiológica das sementes. O reagente utilizado para a elaboração de uma solução salina é o
A
Ácido Clorídrico.
B
Cloreto de potássio.
C
Magnésio.
D
Fósforo.
Com relação aos princípios de cinética química, é correto afirmar que:
A
a ordem de uma reação em relação a determinado componente pode ser sempre determinada pelo coeficiente estequiométrico do componente na reação balanceada.
B
a velocidade de uma reação é proporcional à energia "de ativação das moléculas que colidem para formação do produto.
C
a velocidade de uma reação é proporcional ao fator estérico.
D
a constante de velocidade de uma reação é inversamente proporcional à temperatura.
E
catalisadores são substâncias que aumentam a velocidade de uma reação sem serem consumidos e sem alterar os mecanismos da reação.
A energia de ativação para a reação de decomposição do dióxido de nitrogênio pode ser determinada a partir de um conjunto de experimentos em que se meça a taxa de reação a diferentes temperaturas.
C
Certo
E
Errado
Considere a reação A(aq) + B(aq) → C(aq) e os dados empíricos das velocidades iniciais medidas para várias concentrações iniciais diferentes dos reagentes.
Número do experimento | [A] mol.L-1 | [B] mol.L-1 | Velocidade mol.L-1.s-1 |
1 | 0,10 | 0,10 | 0,4 |
2 | 0,10 | 0,20 | 0,4 |
3 | 0,20 | 0,10 | 1,6 |
A velocidade da reação (em mol . L-1.s-1) quando [A] = 0,30 mol . L-1 e [B] for 0,10 mol . L-1 será de:
A
0,4
B
1,2
C
2,4
D
3,6
Sobre os fatores que alteram a cinética de uma reação química, assinale a alternativa correta.
A
A velocidade de uma reação aumenta à medida que os reagentes diminuem.
B
A velocidade de reação aumenta proporcionalmente com o aumento da temperatura.
C
A velocidade de reação inversa e direta são iguais a zero ao final da reação.
D
A velocidade de reação direta é igual a reação reversa no equilíbrio químico.
Em sistemas biológicos, as enzimas são substâncias que aumentam a velocidade de uma reação, tornando-a na ordem de 107 a 1014 vezes mais rápida que a reação sem sua presença. Por esse motivo, as enzimas são chamadas de catalisadores biológicos. Definindo quimicamente, os catalisadores são substâncias que aceleram uma reação química e podem ser classificados em duas categorias: catalisadores homogêneos e catalisadores heterogêneos. Sobre tais substâncias, assinale a afirmativa CORRETA.
A
O catalisador elimina parte do mecanismo da reação possibilitando que ela ocorra de forma mais rápida quando comparada com a reação não catalisada.
B
Um catalisador pode ser usado uma única vez, porque é consumido em um estágio do mecanismo de reação e regenerado em estágio posterior.
C
Um catalisador altera o mecanismo de uma reação fornecendo um caminho diferente e com energia de ativação mais alta, tornando-a mais veloz.
D
Os catalisadores heterogêneos proporcionam uma superfície para que as moléculas possam reagir mais facilmente. O processo ocorre por adsorção das moléculas reagentes na mesma fase que o catalisador.
E
Na catálise homogênea, o catalisador está na mesma fase que os reagentes e proporciona um novo mecanismo reacional com energia de ativação mais baixa.
Um possível mecanismo proposto para a decomposição de cloreto de nitrila, é mostrado a seguir:
Etapa 1: NO2Cl(g) K1⇄K−1 NO2(g) + Cl(g)
Etapa 2: NO2 Cl(g) + Cl(g →K2 NO2(g) + Cl2(g)
Considerando que a segunda etapa dessa reação é uma etapa lenta, analise as afirmativas a seguir:
I.-A velocidade da reação é inversamente proporcional à concentração de NO2
II. A velocidade da reação é diretamente proporcional à concentração de Cl.
III. A velocidade da reação é inversamente proporcional à concentração de NO2Cl
IV. A velocidade da reação é diretamente proporcional ao quadrado da concentração de NO2Cl
V. A velocidade da reação é diretamente proporcional à concentração de NO2Cl
São CORRETAS apenas as afirmações:
A
II e V
B
I e IV
C
I e III
D
II e III
E
II e IV
Uma série de fatores alteram a velocidade de uma reação química. Observe a tabela a seguir, que mostra as condições iniciais usadas em três experimentos diferentes (I, II e III) envolvendo uma mesma reação com dois reagentes (A e B).
Experimento | Estado de Agregação do reagente A | Concentração do reagente B (mol.L-1) | Temperatura da Reação (°C) |
I | Pó fino | 1,0 | 50,0 |
II | grão | 0,5 | 30,0 |
III | grão | 0,5 | 50,0 |
Os experimentos I, II e III, arrumados em ordem crescente de velocidade reacional, serão descritos por
A
I < II < III.
B
II < I < III.
C
III < I < II.
D
II < III < I.
E
III < II < I.
Para a reação x + Y ➔ z ,foram realizados três experimentos conforme a tabela abaixo:
...
Experimento | [X] mol/L | [Y] mol/L | Velocidade de reação mol/(L.min) |
I | 0,2 | 0,3 | 4,0x10-2 |
II | 0,4 | 0,6 | 16,0x10-2 |
III | 0,2 | 0,6 | 8,0x10-2 |
...
Em relação à reação acima, pode-se afirmar que a velocidade de formação de Z quando as concentrações de X e Y forem ambas 0,4 M é:
A
0,050 mol/(L.min)
B
0,105 mol/(L.min)
C
0,150 mol/(L.min)
D
0,200 mol/(L.min)
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