Química 2 - Conecte LIVE Solucionário (2020) - Usberco-490-492

Prévia do material em texto

488 UNIDADE 6 | CINÉTICA QUÍMICA
 21. (UPF-PR) Os dados da tabela abaixo foram obtidos 
experimentalmente, a certa temperatura e pres-
são constante, para a reação química genérica:
2 A (g) 1 B (g) 2 C (g)
[A] 
(mol ? L21)
[B] 
(mol ? L21)
Velocidade 
(mol ? L21 ? min21)
0,100 0,150 1,8 ? 1025
0,100 0,300 7,2 ? 1025
0,050 0,300 3,6 ? 1025
Considerando-se os dados apresentados e a rea-
ção dada, analise as seguintes afirmações:
 I. A equação de velocidade da reação é
 v 5 k [A] [B]2.
 II. O valor da constante de velocidade, k, é 
 8,0 ? 1023 mol ? L21 ? min21.
 III. A ordem global da reação é 3.
 IV. A constante de velocidade, k, depende exclu-
sivamente da concentração dos reagentes 
da reação.
 V. A velocidade da reação quando 
 [A] 5 0,010 mol ? L21 e quando 
 [B] 5 0,010 mol ? L21 é: 
 v 5 8,0 ? 1029 mol ? L21 ? min21.
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.
 22. (UPM-SP) No estudo cinético do processo quími-
co equacionado por A (g) 1 B (g) 1 C (g) → D (g) 
foram realizados experimentos a uma dada tem-
peratura T por meio dos quais foram obtidos os 
dados que se encontram na tabela abaixo:
Experimento
[A] 
(mol ? L21)
[B] 
(mol ? L21)
[C] 
(mol ? L21)
v 
(mol ?L21 ? s21)
I 1 ? 1021 1 ? 1021 1 ? 1021 1 ? 1025
II 1 ? 1021 1 ? 1021 2 ? 1021 1 ? 1025
III 1 ? 1021 2 ? 1021 1 ? 1021 2 ? 1025
IV 2 ? 1021 1 ? 1021 1 ? 1021 4 ? 1025
A partir desses dados, foram feitas as seguintes 
afirmações:
 I. Trata-se de um processo de ordem global 
igual a 3.
 II. A expressão da velocidade cinética do pro-
cesso é dada por v 5 k ? [A] ? [B] ? [C].
 III. O valor da constante de proporcionalidade k 
na temperatura T é de 0,01.
É correto dizer que 
a) apenas I e III são verdadeiras.
b) apenas I e II são verdadeiras.
c) apenas I é verdadeira.
X
X
d) apenas II é verdadeira.
e) apenas III é verdadeira.
 23. (UFPR)
O cromo é um metal bastante utilizado em pro-
cessos industriais e seu descarte impróprio causa 
diversas preocupações devido à sua alta toxicidade, 
no estado de Cr (VI) em humanos, animais e plan-
tas. Recentemente, pesquisadores propuseram uma 
forma de tratar resíduos de Cr (VI) utilizando um 
agente redutor natural, a epigalocatequina galato 
(EGCG), um polifenol presente nas folhas de chá 
verde. A EGCG reduz Cr (VI) a Cr (III) que é menos 
tóxico e tende a precipitar ou a se ligar ao solo em 
meio alcalino. O estudo cinético dessa reação foi 
realizado em três concentrações diferentes de Cr 
(VI), em pH 5 6,86, temperatura ambiente e em 
concentração de EGCG muito superior à de Cr (VI), 
condição em que se pode considerar que [EGCG] 
permanece praticamente inalterada. Os dados de 
concentração inicial de cromo VI ([Cr (VI)]
0
) e velo-
cidade inicial (v
0
) são mostrados na tabela:
Experimento [Cr (VI)]
0
/µM v
0
/µMmin21
1 40 0,64
2 30 0,48
3 20 0,32
(Fonte: Liu, K., Shi, Z., Zhou, S., Reduction of hexavalent chromium 
using epigallocatechin gallate in aqueous solutions: kinetics and 
mechanism, RSC Advances, 2016, 6, 67196.)
a) Forneça a lei de velocidade para a reação 
mencionada. 
b) Qual é a ordem de reação com relação a Cr (VI)? 
Por quê?
c) Qual é o valor da constante cinética observá-
vel kobs (kobs 5 k[EGCG]
y) dessa reação? Mostre 
o cálculo. 
 24. (UFSC) Considere uma reação química na qual 
estão envolvidas três substâncias distintas, iden-
tificadas como X1, X2 e X3. A reação tem início no 
instante t1 e é dada por completa quando o tem-
po t3 é atingido. O diagrama que representa a 
variação nas concentrações das substâncias en-
volvidas na reação é mostrado abaixo:
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/U
F
S
C
, 
2
0
1
5
.
2CONECTEQuim_MERC18Sa_U6_Cap26_p471a490.indd 488 8/2/18 12:39 PM
489CAPÍTULO 26 | LEI DA VELOCIDADE
Com base nos dados, é correto afirmar que:
01) X1 e X2 são reagentes, ao passo que X3 é o 
produto da reação.
02) X3 é um catalisador para a reação.
04) X1 é produto da reação.
08) se fosse utilizado um catalisador para a reação, 
a concentração de X1 diminuiria com o tempo.
16) a reação em questão apresenta moleculari-
dade um.
32) o uso de um catalisador reduziria a energia 
de ativação da reação entre X2 e X3, promo-
vendo a formação mais rápida de X1.
 25. (UEM-PR) Assinale o que for correto.
01) A rapidez de uma reação é também conheci-
da como velocidade média de uma reação, que 
é definida pela razão entre a massa de rea-
gente de uma dada substância e o tempo.
02) Na formação do dióxido de carbono através da 
reação entre metano (CH4 (g)) e oxigênio (O2 (g)) 
observou-se que a taxa de consumo de oxigê-
nio foi de 4 mol ? min21. Nesta avaliação, tem-
-se que a velocidade de consumo do metano é 
de 8 mol ? min21.
04) A energia de ativação pode ser também interpre-
tada como uma “proteção” para evitar que mui-
tas reações ocorram, como a reação de formação 
da água →1H (g) 1/2 O (g) HO (g).2 2 2 Esta rea- 
ção é explosiva e não se inicia espontaneamen-
te devido à barreira da energia de ativação.
08) Em uma reação que ocorre em várias etapas, 
cada etapa tem a sua própria energia de ati-
vação. A velocidade global da reação será 
igual à velocidade da etapa que tiver a maior 
energia de ativação, ou seja, a velocidade da 
etapa mais lenta.
16) Considere que a equação “A 1 2 B → produ-
tos” represente uma reação cuja equação de 
velocidade é dada por v 5 k[A][B]. Considere 
ainda que, quando a concentração de A é igual 
a 2 mol ? L21 e a de B é 4 mol ? L21 a velocida-
de da reação seja 1 mol ? L21 min21. A partir 
desses valores, a constante de velocidade 
calculada é igual a 0,125 1 mol ? L21 min21.
 26. (UEM-PR) Sobre os conceitos de cinética química, 
assinale o que for correto.
01) A reação 2 A 1 D → A2D é classificada como 
elementar se v 5 k[A][D]2.
02) Se a velocidade da reação 2 A 1 2 D → E 1 G 
duplicar ao duplicar-se [A] mantendo-se [D] 
04 e 32.
04, 08 e 16.
constante, então a reação é de segunda ordem 
em relação a A.
04) Se a reação global CaO 1 CO2 → CaCO3 pos-
suir a etapa intermediária lenta Ca(OH)2 → 
→ CaO 1 H2O, então a lei de velocidade é 
 v 5 k[CaO]2[CO2][H2O].
08) Considerando que a reação N2 1 O2 → 2 NO 
é elementar, sua molecularidade é igual a 2.
16) É possível aumentar o rendimento da reação 
N2 (g) 1 3 H2 (g) → 2 NH3 (g) (DH , 0) combi-
nando-se um aumento da temperatura e da 
pressão do sistema, pois esse procedimento, 
feito com valores adequados de temperatura e 
pressão, afeta, neste caso, de forma favorável, 
o balanço entre a cinética e o equilíbrio quími-
co da reação.
 27. (PUC-RJ) A decomposição enzimática da ureia se 
dá pela ação da enzima urease em grande exces-
so de água.
 →1 1(NH ) CO HO 2 NH CO2 2 2
urease
3 2
A lei de velocidade dessa reação é:
5vel k[(NH ) CO] [urease]2 2
Onde vel é a velocidade da reação, e os termos 
entre colchetes são as concentrações de ureia e 
urease num determinado instante, e k é a cons-
tante de velocidade.
Sobre a reação, a única opção incorreta é:
a) a urease é catalisador da reação.
b) a ordem global da reação é igual a 2.
c) a ordem de reação do reagente H2O é zero nes-
sas condições de reação.
d) o valor da constante de velocidade da reação 
não varia em função da temperatura de reação.
e) quando as concentrações de ureia e de urease 
são diminuídas para metade dos valores ini-
cias, a velocidade instantânea é quatro vezes 
menor em relação à inicial.
 28. (UEM-PR) Assinale o que for correto.
01) Quanto maior a ordem de reação em relação 
a um reagente, menor é a dependência exis-
tente entre a concentração em quantidade de 
matéria desse reagente e a velocidade da rea-
ção global.
02) Um aumento de temperatura provoca um au-
mento da energia cinética das moléculas rea-
gentes, fazendo que sua energia total se tor-
ne mais próxima, igual ou maior do que a 
energia de ativação.
01, 08 e 16.
X
2CONECTEQuim_MERC18Sa_U6_Cap26_p471a490.indd 489 8/2/18 12:39 PM
490 UNIDADE 6 | CINÉTICA QUÍMICA04) Um aumento de temperatura provoca um au-
mento de velocidade de reações exotérmicas 
e endotérmicas.
08) Uma reação é dita de autocatálise quando um 
dos produtos atua como catalisador da reação.
16) As reações seguintes possuem molecularida-
des diferentes:
 →
 →
2 NO (g) NO (g)
NO (g) H (g) NO (g) HO ( )
2 2
2 2 2 2 2 ,1 1
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
O gás ozônio, de fórmula molecular O3, tem se tor-
nado uma alternativa para o tratamento da água. 
O gás ozônio é produzido quando uma corrente al-
ternada é descarregada na presença de oxigênio; 
entre suas aplicações estão a desinfecção de efluen-
tes e a clarificação da água por remoção de metais 
em suspensão, como ferro e manganês. O O3 é uma 
substância instável e o estudo da cinética de de-
composição dessa substância resulta no gráfico de 
meia-vida a seguir.
 29. (USCS/MED-SP) O ozônio deve estar presente em 
uma concentração mínima de 0,1 mg ? L21 para 
ser eficiente na descontaminação de água que 
contenha coliformes fecais.
a) Escreva a equação balanceada que represen-
ta a formação do gás ozônio a partir do gás 
oxigênio.
b) Supondo que seja injetado no efluente uma quan-
tidade de ozônio correspondente a 3,34 ? 1025 mol 
de ozônio por litro e considerando que a massa 
molar do ozônio é igual a 48 g ? mol21, determine, 
em minutos, por quanto tempo esse gás será 
02, 04 e 08.
eficiente no processo de descontaminação. Mos-
tre os cálculos.
 30. (Unicamp-SP) A 2,5-dimetoxi-4-bromoanfetamina, 
DOB, é um potente alucinógeno comercializado 
dentro de cápsulas, em doses de 1,5 mg. Essa quan-
tidade é tão pequena que a droga é conhecida como 
“cápsula do vento” ou “cápsula da morte”. A litera-
tura não traz informações sobre valores de dose 
letal, mas a ingestão de duas cápsulas da droga tem 
grandes chances de levar o usuário a uma overdose.
a) Se o volume interno da cápsula em que se 
comercializa a droga é de 1,0 cm3, quanto vale 
a relação mDOB/mar no interior da cápsula? 
Considere desprezível o volume ocupado pelo 
DOB sólido, considere a pressão interna de 
100 000 Pa e a temperatura de 25 8C.
b) Imagine que um indivíduo ingere uma cápsu-
la contendo 1,5 mg de DOB ao mesmo tempo 
que outro indivíduo ingere um comprimido 
contendo 10 mg de ecstasy. Baseando-se ape-
nas no fato de que a meia-vida do DOB no 
organismo é de 12 horas e a do ecstasy é de 
1,5 hora (uma hora e meia), qual dos dois in-
divíduos teria maior massa do princípio ati-
vo da droga após 12 horas? Na figura apre-
sentada no espaço abaixo, construa as curvas 
de decaimento das duas drogas no organismo 
para justificar sua resposta.
Dados: mDOB (massa de DOB); mar (massa de ar 
no interior da cápsula); massa molar do ar 5 
5 29 g mol21, R 5 8,3 Pa m3K21mol21, T/K 5 
5 273 1 t/°C.
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/U
S
C
S
, 
2
0
1
5
.
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/U
N
IC
A
M
P,
 2
0
1
6
.
2CONECTEQuim_MERC18Sa_U6_Cap26_p471a490.indd 490 8/2/18 12:39 PM