CURSO DE QUÍMICA 01 – (ITA - 2010) Considere o seguinte mecanismo de reação genérica: A4+ + B2+ → A3+ + B3+ (etapa lenta) A4+ + B3+ → A3+ + B4+ (etapa rápida) C+ + B4+ → C3+ + B2+ (etapa rápida) Com relação a este mecanismo, assinale a opção ERRADA. a) A reação global é representada pela equação C+ + 2A4+ → C3+ + 2A3+. b) B2+ é catalisador. c) B3+ e B4+ são intermediários da reação. d) A lei de velocidade é descrita pela equação v = k[C+ ][A4+ ]. e) A reação é de segunda ordem. 02 – (UEL - 2010) A investigação do mecanismo de reações tem contribuído na compreensão de muitos processos químicos desenvolvidos em laboratório de pesquisa. A reação genérica A → D é uma reação não elementar e seu mecanismo está representado no gráfico a seguir: PROF.: RENÉ DOS REIS BORGES A) o uso de um catalisador aumentará a energia liberada pela reação. B) o uso de um catalisador diminuirá a energia liberada pela reação. C) o uso do catalisador, para aumentar a velocidade da reação, é mais efetivo na segunda etapa. D) a primeira etapa é a que determina a velocidade da reação. E) a terceira etapa é a que determina a velocidade da reação. 04 – (UFMG - 2009) O propeno, CH3 – CH = CH2, ao reagir com o brometo de hidrogênio, HBr, produz uma mistura de dois compostos – o brometo de n-propila, CH3 – CH2 – CH2Br, e o brometo de isopropila, CH3 – CHBr – CH3. As reações responsáveis pela formação desses compostos estão representadas nestas duas equações: Reação I CH3 – CH = CH2 + HBr ∆H= – 150 kJ / mol Reação II CH3 – CH = CH2 + HBr ∆H= – 160 kJ / mol CH3 – CH2 – CH2Br Brometo de n-propila CH3 – CHBr – CH3 Brometo de isopropila Sabe-se que a velocidade da reação II é maior que a da reação I. Comparando-se essas duas reações, é CORRETO afirmar que, na II, a) a energia de ativação é maior. b) a energia do estado de transição é menor. c) a energia dos reagentes é maior. d) a energia liberada na forma de calor é menor. 05 – (UFPB - 2010) Os óleos vegetais (ésteres de ácidos carboxílicos insaturados) podem ser convertidos em gorduras, por exemplo, a margarina, através de uma reação de hidrogenação. Essa reação ocorre entre o óleo líquido e hidrogênio gasoso na presença de um catalisador sólido. O diagrama de energia correspondente a essa reação é apresentado a seguir. Analise o gráfico e assinale a alternativa correta. a) A etapa C → D é a determinante da velocidade da reação A → D. b) Na reação A → D estão envolvidas quatro reações elementares. c) No decorrer da reação ocorre a formação de seis substâncias intermediárias. d) A expressão da velocidade da reação A → D é v = k [A]. e) As substâncias B e C são catalisadores da reação A → D. 03 – (UFG - 2009) Uma das formas de representar mecanismos de reações químicas é apresentado no gráfico a seguir, que representa as várias etapas de uma reação. Considerando essas informações, identifique as afirmativas corretas: De acordo com esse gráfico, I. A reação de hidrogenação libera calor. II. O catalisador é consumido durante a reação. III. O catalisador diminui a energia de ativação dessa reação. 1 Reações hipotéticas para obtenção de um mesmo produto (P) de interesse industrial estão representadas nos gráficos seguintes. à temperatura de 25 oC. o tempo transcorrido para que a concentração inicial do N2O5 se reduza à metade. que estão em escalas iguais para as grandezas correspondentes. corresponde à seguinte reação: CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) PROF. diretamente no gráfico acima. A) 0. (Deixe seus cálculos indicados. mas se torna rosa na presença de base em excesso. percebese que a solução gradativamente fica incolor à medida que a fenolftaleína reage com excesso de NaOH. a partir dos reagentes R. N2O5. que produz dióxido de nitrogênio. consumo energético mínimo e com a menor geração de resíduos tóxicos para a obtenção de um produto estável. 2.: RENÉ DOS REIS BORGES mais rápido possível. e oxigênio. Calcule a velocidade média de consumo do N2O5.5 D) 0. a concentração dos produtos é igual a zero. A reação de hidrogenação é endotérmica.2008) Para neutralizar 10. Após o final da reação. Considerando essas informações. 1.2010) Metano (CH4) é o gás produzido a partir da biomassa. Identifique a alternativa que corresponde à reação que no tempo t atinge a concentração máxima de um produto estável. foram gastos 14.2009) A reação de decomposição do pentóxido de dinitrogênio. e a sua queima na indústria. nesse intervalo de tempo. TRACE.6 E) 0. Considere. Analise este gráfico. para obtenção de energia térmica. 2 . seu raciocínio. A fenolftaleína é incolor no meio ácido. O2. O catalisador torna a reação mais lenta. em que está representada a concentração do N2O5 em função do tempo. que devem ocorrer de forma controlada e otimizada para gerar lucros. com rendimento máximo.4 C) 0.5 mL de solução de hidróxido de sódio 0.3 B) 0.120 mol/L. 3. NO2.2009) Diversos processos industriais envolvem reações químicas.01 mol min–1. Neste experimento. Nesta titulação ácido-base foi utilizada fenolftaleína como indicador do ponto final da reação.7 07 – (UFMG .CURSO DE QUÍMICA IV. O processo ideal deveria ser o 09 – (Unifesp . foi realizada num recipiente de 1 litro. a curva que representa a concentração do NO2 produzido em função do tempo. assim. 06 – (UFC . agora. foi construído um gráfico que representa a concentração de fenolftaleína em função do tempo. Se a velocidade de consumo do metano é 0.0 mL de uma solução de ácido clorídrico.) 08 – (Ufscar . ESCREVA a equação balanceada que representa essa reação. explicitando. ao longo dessa reação: No início da reação. V. assinale a alternativa que corretamente expressa o número de moles de CO2 produzido durante uma hora de reação. 1 0. b) Calcule a velocidade média de reação de decomposição da fenolftaleína durante o intervalo de tempo de 50 segundos iniciais de reação. A figura mostra o esquema dos experimentos. nas concentrações indicadas na figura. Foi anotado o tempo de reação até ocorrer o desaparecimento completo do metal. de H2SO4 e é um líquido incolor e oleoso.2010) O produto comercial vendido sob o nome de ácido sulfúrico apresenta 98%. 12 – (UnB . e) Diminuir a concentração do reagente B. a qual.2010) Além do airbag. II e III. de ponto de ebulição elevado (340 oC). Nos dias de hoje.2 4 4 10 4 0. 10 – (Fuvest . 2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) II.2 47 Que modificação deveria ser feita no procedimento para obter resultados experimentais mais adequados ao objetivo proposto? a) Manter as amostras à mesma temperatura em todos os experimentos. Em três tubos de ensaio rotulados como I. tais como CO.: RENÉ DOS REIS BORGES ausência de um catalisador. c) Usar a mesma massa de catalisador em todos os experimentos. • A função desempenhada nos automóveis pelos metais mencionados é semelhante à desempenhada pelas enzimas nos organismos. é lenta na 3 . é INCORRETO afirmar que: A) a oxidação do dióxido de enxofre é uma reação exotérmica. foram realizados três experimentos para o estudo da reação entre zinco e ácido clorídrico. B) a presença de V2O5 diminui ainda mais o valor de ∆Ho. nos automóveis fabricados no Brasil. pentóxido de vanádio (V2O5) é utilizado para este fim: SO2(g) + SO3(g) 2(g) A respeito da reação acima. I. foram colocados em cada um 5.2010) Em uma aula de laboratório de química. • Em seus estados fundamentais. mesmo sendo favorável termodinamicamente (∆Ho = –100 kJ mol−1). presentes na emissão dos motores de combustão. da solução de HCl. NO e NO2.1 0. Essa transformação pode ser representada por: A+B P Após uma série de quatro experimentos. b) Manter iguais os tempos necessários para completar as transformações. D) o aumento da concentração de O2 no reator levará a um aumento da velocidade de produção do trióxido de enxofre.2 15 3 30 3 0. E) no processo. a platina. experimentalmente.2 18 15 1 0. 11 – (PUC-RJ .CURSO DE QUÍMICA PROF.1 0. Algumas das reações que ocorrem nos catalisadores de automóveis são apresentadas a seguir. Nesse dispositivo. 2NO2(g) N2(g) + 2O2(g) Considerando essas informações.327 g) de zinco e 4. favorecendo a reação. julgue os itens (certo ou errado).1 0. C) o aumento da concentração de SO2 no reator levará a um aumento da velocidade de produção do trióxido de enxofre. o efeito da temperatura sobre a velocidade de uma transformação química. o ródio e o paládio têm o mesmo número de camadas ocupadas por seus elétrons. metais como platina (Pt). de forma que a barreira da energia de ativação possa ser mais facilmente superada. 10–3 mol (0. • A função desempenhada por um catalisador é a de aumentar a energia cinética das moléculas reagentes. o estudante representou os dados obtidos em uma tabela: Número do experimento 1 Temperatura ( C) Massa de catalisador (mg) Concentração inicial de A (mol/L) Concentração inicial de B (mol/L) Tempo decorrido até que a transformação se completasse (em segundos) o 2 20 2 0. em espécies menos tóxicas e menos agressivas ao meio ambiente. será obrigatória a instalação. em mol/L.2010) Um estudante desejava estudar. 2NO(g) N2(g) + O2(g) III. a) Escreva a equação da reação de neutralização e calcule a concentração.0 mL de solução de ácido clorídrico. 13 – (Unifesp . de escapamento que contenha catalisadores. A etapa crítica na produção do ácido sulfúrico é a oxidação de SO2 a SO3. Explique por que a velocidade de reação não é a mesma durante os diferentes intervalos de tempo.0 . em massa. antes da adição do ácido no metal. cada átomo de enxofre transfere dois elétrons para o oxigênio. ródio (Rh) e paládio (Pd) catalisam reações e convertem gases tóxicos. d) Aumentar a concentração dos reagentes A e B. aumentando. Uma reação que ocorre em várias etapas tem a etapa lenta como determinante da velocidade da reação.CURSO DE QUÍMICA PROF. 2HI(g) → H2(g) + I2(g) Essa reação tem a sua velocidade monitorada em função da concentração.2010) Considere a reação a seguir.8 L2⋅mol–2⋅s–1 (E) v = k [CO(g)]1[Cl2(g)]1. d) 3. k = 0. Apresente os cálculos efetuados.01 0. b) Determine o volume da solução inicial de HCl que está em excesso no experimento III. IV. respectivamente: (A) v = k [CO(g)]1 + [Cl2(g)]2. b) I e III.0 × 10–7.24 0.20 0. são. II. b) 7.5 × 10–11 14 × 10–11 Experimento Concentração inicial (mol.2009) O gás cloreto de carbonila. o valor da constante cinética da reação em L mol–1 s–1. que está ocorrendo a 556 K. 14 – (Unesp .40 0.56 L2⋅mol–2⋅s–1 17 – (UFG .5 × 10–9.24 0. Os catalisadores alteram a variação da entalpia (∆H) da reação. COCl2 (fosgênio). c) I e IV. k = 0. diminuindo sua energia de ativação. k = 18.12 0.L–1) CO(g) C12(g) Velocidade inicial (mol COCl2CO(g) Cl ⋅L–1⋅s–1) Nessas condições. A velocidade de uma reação de primeira ordem independe da concentração do reagente.28 L2⋅mol–2⋅s–1 a) Qual experimento deve ter ocorrido com menor tempo de reação? Justifique. (B) v = k [CO(g)]2[Cl2(g)]1.18 0. (mol L–1 s–1) 0. CO(g) + Cl2(g) → COCl2(g). é usado na síntese de muitos compostos orgânicos. [HI] (mol L–1) Veloc. d) II e III.25 L2⋅mol–2⋅s–1 4 . é: a) 3. a velocidade da reação. e) 7. A elevação da temperatura de uma reação química aumenta a energia cinética média das moléculas reagentes. extremamente tóxico.: RENÉ DOS REIS BORGES (D) v = k [CO(g)]1[Cl2(g)]2.0 × 10–11.20 0. Está CORRETO o que se afirma apenas em: a) II e IV. Conhecendo os seguintes dados coletados a uma dada temperatura: 15 – (UFRGS . 16 – (UFV .2010) O gráfico a seguir representa o estudo cinético de uma reação R → P. k = 2. com isso. resultando na seguinte tabela.3 L2⋅mol–2⋅s–1 (C) v = k [Cl2(g)]2.5 × 10–11.5 × 10–7. c) 3.02 3. 1 2 3 0.09 0. k = 31. III.72 A expressão da lei de velocidade e o valor da constante k de velocidade para a reação que produz o cloreto de carbonila.2009) Considere as seguintes afirmativas: I. apontando duas maneiras de minimizar tal impacto. sendo uma das mais importantes: 1 CO ( g) + O2 ( g) → CO2 ( g) 2 Dados: C ( grafite ) + O2 ( g ) → CO2 ( g) 1 C ( grafite ) + O2 ( g ) → CO ( g ) 2 ΔH = −94. (Use: Massa Molar em g/mol: C = 12). da concentração de dióxido de carbono. em segundos.min-1. agora. a equação química que representa esses experimentos: 21 – (Ufrj 2011) A figura a seguir apresenta projeções. A fonte de energia de cada um.2010) A equação a seguir ilustra a reação de transformação do dióxido de carbono em monóxido de carbono. b) represente o gráfico do estudo cinético após a adição de um catalisador. responda: a) Identifique se a reação é endotérmica ou exotérmica a partir do cálculo da variação de sua entalpia. muito importante para a indústria siderúrgica. Observe.1 Kcal ΔH = −26. a) determine o instante. ocorrem várias reações químicas. em meados dos anos 1970. os primeiros carros equipados com catalisadores surgiram em 1992 e. em segundos. c) Cite e explique um impacto ambiental da liberação do gás carbônico pelos automóveis. a constante de equilíbrio dessa reação pode ser expressa como: Kp = (pCO) 2 / (pCO2). vão durar mais do que a existência da civilização humana desde seu aparecimento até os dias de hoje. em substituição à chama de gás convencional.6 kJ. visto que a gasolina com chumbo contamina o agente catalisador usado no conjunto. e a formação do produto pela equação [P] = 1 – 1/t. As projeções dependem do aumento anual da velocidade de 5 . da queima de combustíveis fósseis.4 Kcal Baseado no texto e na reação acima. consequentemente de um processo exotérmico. no entanto. determine a velocidade média de formação de produto. com t. na energia de ativação e na variação da entalpia da reação de decomposição do monóxido de carbono. nos quatro minutos iniciais. em que “p” é a pressão parcial do gás.CURSO DE QUÍMICA Sabendo-se que o consumo do reagente se dá conforme a equação [R] = 1/t. na atmosfera terrestre até o ano de 2200. analise as proposições a seguir e assinale a(s) correta(s). 20 – (Ufu 2011) De modo a diminuir a poluição e a concentração de gases nocivos à saúde e ao meio ambiente nos grandes centros urbanos. na sua maior parte. destruindo sua utilidade e levando-o a entupir. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: O aquecimento global pode ser considerado como o legado mais duradouro da história da humanidade. em que a concentração dos reagentes é igual à dos produtos. no gráfico abaixo. Em um catalisador automotivo. (008) Trata-se de uma reação de combustão. (004) A adição de carbono sólido não altera o equilíbrio. a variação da concentração de metilbenzeno ao longo do tempo para os experimentos: PROF. Em seguida. o tempo. Estima-se que os impactos climáticos decorrentes da liberação do dióxido de carbono e de outros gases na atmosfera terrestre provenientes. somente a partir de 1997.L-1. foram realizados dois experimentos envolvendo a reação de oxidação do metilbenzeno com KMnO4 em excesso. Observe. em ppm. Em um laboratório.: RENÉ DOS REIS BORGES Para o experimento que proporcionou a maior taxa de reação química. (002) A soma das pressões (pCO)2 com (pCO2) é igual à pressão total do sistema. pois sua concentração é constante. além dos danos que o chumbo provoca à saúde humana. a indústria automobilística americana. A respeito desse equilíbrio. são consumidos 69.8 g de carbono em CO. O catalisador também impulsionou a utilização da gasolina sem chumbo (chumbo tetraetila). começou a fabricar os primeiros carros equipados com catalisadores como itens de série (no Brasil. o equipamento foi adotado em todos os veículos produzidos no país). (001) Na transformação de 4. calcule o rendimento da reação. em g. era distinta: irradiação de micro-ondas e chama de gás convencional. (016) A velocidade da reação direta é dada por: v = K[C] · [CO2] 19 – (Uerj 2011) A irradiação de micro-ondas vem sendo utilizada como fonte de energia para determinadas reações químicas. b) Explique qual a função do catalisador automotivo no desenvolvimento da reação (velocidade). C(s) + CO2(g) ↔ 2CO(g) ∆H = 174 kJ/mol de carbono Como envolve gases. 18 – (UFMS . resultantes de simulações computacionais. a) A concentração dos reagentes e a temperatura são fatores que afetam a velocidade de uma reação química.77 1.P (NO ) a b reação.60 0. b) o valor da velocidade da reação quando [A] = [B] = [C] = 0. em que r0 é a velocidade inicial da a A partir destes resultados. Expressão que descreve a lei de velocidade para essa reação: ∆P ( N2 ) ∆t P0(H2) / (torr) 1 2 3 4 289 147 400 400 = k.10 [C] 0.03 0. 1 ms. podem ocorrer em cerca de 1 ps.20 0. Processos fotobiológicos. 25 – (Unicamp 2010) Uma equipe do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) propõe um sistema de captação de gás metano nos reservatórios de usinas hidrelétricas localizadas na bacia do rio Amazonas (essa proposta está esquematicamente representada na figura adiante): 6 . b) A reação cujos dados estão representados na tabela do texto corresponde a uma reação de segunda ordem. o modo como as velocidades de reação respondem a mudanças das condições ou à presença de um catalisador e a identificação das etapas pelas quais passa uma reação. é necessário que as moléculas dos reagentes se aproximem de modo que seus átomos possam ser trocados ou rearranjados na estrutura molecular. PROF. uma proteína pode surgir em mais ou menos 100 s. a uma dada temperatura.6 x 10–3 3. julgue os itens a seguir. nota-se que um processo que parece ser lento pode ser o resultado de muitas etapas rápidas.01 r0 (mol ⋅ L−1 ⋅ s−1 ) 0. O efeito da ligação de um neurotransmissor ocorre após.10 0.2 x 10–3 a) Determine a velocidade média de emissão do dióxido de carbono entre os anos de 2020 e 2050 para o pior cenário de emissão apresentado no gráfico.10 0.20 mol L-1. a rapidez com que os reagentes são consumidos e os produtos são formados.0 Com base nessas informações.0001 0.10 0. Ao se estudarem processos biologicamente importantes.P (H2 ) .s1 ) (velocidades iniciais) 1.10 0. A velocidade inicial de uma reação química é definida de acordo com a seguinte fórmula: r0 = k [ X0 ] . Calcule a quantidade (em kg) de dióxido de carbono que estaria presente na atmosfera terrestre no ano de 2060 usando a projeção em que a velocidade de emissão é constante.10 [B] 0. Pode-se obter um gráfico linear do logaritmo decimal da velocidade inicial versus o logaritmo decimal da concentração inicial do reagente.20 velocidade da reação / mol L–1 s–1 8. Uma vez que o gene tenha sido ativado.10 0.10 0.10 0. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: A cinética química estuda as velocidades das reações químicas. 23 – (Ufc 2010) A tabela abaixo apresenta os resultados obtidos para o estudo cinético de uma reação química elementar genérica na forma aA + bB + cC → D + E. P0(NO) / (torr) 400 400 300 152 ∆ P(N2) / ∆ t / (torr. uma vez que. b) A unidade da constante de velocidade. a variação ∆ P(N2) / ∆ t pode ser medida pela diminuição da pressão total. Experimento 1 2 3 4 [A] 0. a ordem da reação que tem constante de velocidade igual a k. A tabela abaixo mostra dados da concentração e da velocidade inicial de reação de uma espécie X. tais como os responsáveis pela fotossíntese e pelo lento desenvolvimento de uma planta. X0 é a concentração inicial de uma espécie X e o valor a.: RENÉ DOS REIS BORGES 22 – (Unb 2011) A partir dessas informações.CURSO DE QUÍMICA emissão de dióxido de carbono. determine: a) a lei de velocidade da reação.20 0.001 0.1 1.6 x 10–3 1. aproximadamente.0 10. para ocorrer uma reação. por meio da seguinte expressão: log10 r0 = k + alog10 [X0 ] . determine: a) Os valores inteiros que melhor descrevam as ordens de reação a e b. 24 – (Ufpr 2010) A reação entre NO e H2. Em uma visão mais abrangente. b) Sabe-se que a massa total de ar na atmosfera é de 5 × 1021g .25 [X0 ](mol ⋅ L−1 ) 0. algumas das equações de cinética química são aplicáveis ao comportamento de populações inteiras de organismos. é descrita pela equação: 2NO(g) + 2H2(g) → N2(g) + 2H2O(g) Como ocorre redução da pressão no decorrer da reação.0 x 10– 4 1. Essas sociedades mudam em escalas de tempo de 107-109 s. k. Essa membrana seria fixada a boias (3) na superfície e ancorada no fundo por pesos e. NATL.40 Velocidade inicial (molL-1s-1) 4. tendo como base a equação química e o conhecimento químico. 28 – (Ufg 2010) O estudo da ligação resultante das reações de algumas moléculas com a hemoglobina pode ser feito em termos do equilíbrio químico que se estabelece conforme a reação a seguir. dessa reação. Com base nas informações acima. Fazendo uso desses dados.0 x 10 1.10 0.0 x 10-1 PROC. conforme a seguinte equação: 2NO(g) + 2H2(g) → N2(g) + 2H2O(g) A velocidade inicial de formação de N2 foi medida para várias concentrações iniciais diferentes de NO e H2.0 x 107 4. Um sistema de dutos de captação (4) coletaria a água rica em metano no fundo da represa e a levaria para a extração do gás em um sistema (5) de vaporização.5 x 10-1 3. b) Por que o comportamento cinético dos isocianetos é diferente das demais moléculas da tabela? 7 .20 0. Adaptado da Revista n°138. escreva a equação química da combustão do gás metano.5 x 107 5. Nesse contexto.0 mol/L. USA. para os processos direto e inverso da reação da hemoglobina com alguns ligantes constam da tabela a seguir. Explique como essa combustão leva a uma redução do aquecimento global.k1 e k2. que mostra a variação de energia de uma reação que ocorre na ausência e na presença de catalisador.10 0.0 x 103 4.5 mol/L e [H2]= 1. responda: a) Qual das moléculas forma uma ligação mais estável com a hemoglobina? Justifique.CURSO DE QUÍMICA O primeiro passo é a colocação de uma membrana (1) para impedir que as turbinas (2) das hidrelétricas suguem águas ricas em metano. SCI.0 x 10-2 2.23 x 10-3 A constante de equilíbrio.46 x 10-3 1. ∆H.10 0. a) Qual das duas curvas refere-se à reação não catalisada? b) Qual a função do catalisador nesse processo? c) Qual a energia do complexo ativado na reação catalisada? d) Calcule o calor de reação. dessa reação é dada pela razão k1/k2. LIGANTE NO O2 CO Isocianeto de etila Isocianeto de n-butila Isocianeto de isopropila Isocianeto de tercbutila k1 (L/moℓ s) 2.20 0.0 x 10 6 k2 (s-1) 2.92 x 10-3 1. 26 – (Ufop 2010) O óxido nítrico é um poluente atmosférico que pode ser reduzido na presença de hidrogênio. a) Considerando o texto e a figura a seguir. com menor concentração de metano. 27 – (Ufop 2010) Considere o gráfico a seguir.0 x 104 1 2 3 4 5.23 x 10-3 2.3 x 105 5.0 x 10-1 9.0 x 10-1 1.10 0. determine: a) a equação de velocidade para a reação. ACAD. e os resultados são os seguintes: Experimento Nº [NO] (mol/L) 0.05 [H2] (mol/L) 0. e as constantes de velocidades. assim. [Adaptado]. 2108-2111. e explique por que a concentração de metano é maior na região sugerida pelos pesquisadores.: RENÉ DOS REIS BORGES c) a velocidade inicial da reação quando [NO]= 0. escreva o respectivo número em cada um dos círculos da figura. LIGANTE + HEMOGLOBINA LIGANTE-HEMOGLOBINA b) O texto afirma que a queima do metano na termelétrica gera energia e leva a uma redução do aquecimento global. 1978 75(5). PROF. a água que entraria nas turbinas viria de camadas superficiais de represa.0 x 105 2. gerando energia limpa e redução de uma fonte do aquecimento global.5 x 10-5 2. O metano poderia ser queimado em uma termelétrica (6). K. b) o valor da constante de velocidade da reação. Considere a reação irreversível. teremos 2 mol de NO2 (g) formado. constatou que esse microrganismo era capaz de metabolizar seletivamente uma mistura dos isômeros ópticos do tartarato de amônio. utilizou. H2(g) + l2(g) → 2Hl(g) No experimento. a fórmula estrutural do tartarato de amônio.CURSO DE QUÍMICA Justifique. PROF. quando ocorreu a reação representada a seguir. Um químico.3-diidroxibutanodioico. a variação da concentração de H2 (g) com o tempo de reação foi medida e os dados foram representados no gráfico a seguir: Vm = 1. 150 g de uma mistura racêmica de tartarato de amônio.5 CA = 0. consumindo o isômero dextrogiro e deixando intacto o isômero levogiro. apresente. A mistura foi aquecida até uma determinada temperatura. em módulo: Vm = (∆[fenolftaleína] / ∆t) 8 . O gráfico a seguir apresenta a variação da massa dessa mistura em função do tempo de duração do experimento. b) A velocidade média da reação de decomposição da fenolftaleína durante os 50 s iniciais é.5 mol/L / 11 h 3) Vm = │∆[N2O5 (g)] │ / ∆ t Vm = 0.14 mol / L .120 × 14.0 = 0. O tartarato é o ânion divalente do ácido 2. ou ácido tartárico. GABARITO 01) D 02) A 03) C 04) B 05) I – III 06) D 07) » Gabarito: 1) N2O5 (g) → 2 NO2 (g) + ½ O2 (g) 2) A cada 1 mol de N2O5 (g) consumido. Em seguida. 29 – (Uerj 2009) Em 1860. ao reproduzir o experimento de Pasteur.174 mol/L.: RENÉ DOS REIS BORGES a) Calcule a velocidade inicial da reação. h 08) E 09) a) A equação que representa a reação de neutralização entre HCl e NaOH é: HCl + NaOH → NaCl + H2O A concentração do ácido pode ser determinada por meio da seguinte relação: CA × VA = CB × VB CA × 10. b) Calcule a concentração de iodeto de hidrogênio após 10 minutos de reação. Calcule a massa de d-tartarato remanescente após dez horas do início do experimento. 30 – (Ufrj 2009) Um dos métodos de preparação de iodeto de hidrogênio com alto grau de pureza utiliza a reação direta entre as substâncias iodo e hidrogênio. Num experimento. em linha de ligação ou bastão. 20 mols de iodo gasoso e 20 mols de hidrogênio gasoso foram colocados em um reator fechado com um volume útil igual a 2 litros. Louis Pasteur. ao estudar o crescimento do fungo 'Penicillium glaucum'. inicialmente. 1 kcal ΔH = +26.8 mol.: RENÉ DOS REIS BORGES Produto formado: 0. Uma vez que foram adicionados 4.5 · 10–3 L = 2. deve-se manter a primeira reação e multiplicar a segunda por -1. Isso acontece porque o catalisador altera o mecanismo da reação de modo que a energia de ativação da reação cm esse novo mecanismo seja menor que a energia de ativação da reação sem o catalisador. ∆m 97. PROF. _________________________________________ 1 CO ( g) + O2 ( g) → CO2 ( g) ΔH = − 67. pois o zinco apresenta maior superfície de contato.0 mL de HCl.0 · 10–2 mol HCl __________ V V = 2. Para tanto.L−1 100 % 0. Cálculo da velocidade média de formação de produto: Δ m = 0. o instante em que as concentrações dos reagentes e produtos se igualam é menor do que 2s.8 mol. não importando o caminho da reação. b) A reação entre zinco e ácido clorídrico pode ser representada por: Zn(s) + 2 HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(aq) e.6 g v= = = 24. b) O catalisador automotivo tem a função de acelerar a reação.8 × 122 g. menor do que t2. ou seja.7 kcal 2 A entalpia da reação pedida é -67.mol−1.0 · 10–2 mol HCl para reagir com 5. ocorre variação na concentração de reagentes. invertê-la.0 – 1. seria necessário 1.L−1.5 mL.0 · 10–3 mol Zn. Esse fato pode ser ilustrado da seguinte forma: 9 .8 mol. e uma vez que a velocidade é dependente dessa concentração.L−1 Massa molar do produto: 12 x 7 + 6 x 1 + 16 x 2 = 122 g.” Dessa forma. ou seja.0 mol.min−1 ∆T 4 min. seria necessário um volume de: 4 mol HCl __________ 1 L solução 1.6 g Δ T = 4 minutos. 10) C 11) B 12) E E C 13) a) O experimento que deve ter ocorrido com menor tempo de reação é o de número II.5 mL. Cancelam-se as sub C ( grafite ) + O2 ( g) → CO2 ( g) CO ( g) → C ( grafite ) + 1 O2 ( g ) 2 ΔH = −94. e o ácido tem a maior concentração.L−1 X = 40 % X% 20) a) De acordo com a Lei de Hess “A variação de entalpia de uma reação química depende apenas dos estados inicial e final. Cálculo do rendimento: 2.0 × 10–5 mol/L × s Ao longo da reação.4 kcal 18) 001 + 004 = 005 19) De acordo com o gráfico temos a seguinte variação no consumo de reagente: 2.CURSO DE QUÍMICA Vm = [3 × 10-3 – 5 × 10–3) / 50] Vm = 4.2 = 0. então a reação é exotérmica. Levando-se em conta o fato de que a solução de ácido no experimento III tem concentração de 4 mol/L. podemos deduzir que existe um excesso de 1. a velocidade não é constante. pode-se proceder a soma das reações de maneira a obter a equação desejada. de acordo com a proporção molar entre Zn e HCl (1 : 2).7 kcal.mol-1 = 97. 14) D 15) D 16) B 17) a) [R] = [P].4 g. portanto: A) b) Com a adição do catalisador. já que os estados inicial e final na reação catalisada e na não catalisada são os mesmos. somente do estado inicial e final.P (H2 ) .10)1(0.10)a(0. A partir da tabela teremos: 8.20)2 = 1.10)a(0.10)c (I) 1. A concentração dos reagentes e a temperatura são fatores que afetam a velocidade de uma reação química. (780 − 480) Vmédia = = 10 ppm / ano (2050 − 2020) b) Mantendo-se a velocidade de emissão constante teremos um aumento anual de velocidade de emissão de 0%.6 x 10– 3 = k(0. Então quando representamos graficamente log[X] em função de t.6 x 10– 3 = k(0.10)b(0.20)c 8. 22) Análise dos itens: a) Correto.: RENÉ DOS REIS BORGES b) Incorreto.10)b(0. [CO2 ]2060 = 400 ppm. vem: 2b = 2 ⇒ b = 1 De (IV) e (I).(289)a . Sendo assim.10)a(0. a entalpia de uma reação não depende do mecanismo que ela ocorre. é necessário que as moléculas dos reagentes se aproximem de modo que seus átomos possam ser trocados ou rearranjados na estrutura molecular. A reação cujos dados estão representados na tabela do texto corresponde a uma reação de primeira ordem (r 0 = k [ X0 ] .(400) a b (I) (II) k= E − a RT A×e 10 . uma reta de inclinação (– K/2.10)b(0.10)2 k = 8 L3 mol-3 s-1 400 × 106 × 5 × 1021 × 1× 103 = 2 × 1015 kg de CO2 em 2060.10)a(0.10)b(0.10)c 1.60 = k. vem: 2c = 4 ⇒ 2c = 22 ⇒ c = 2 Então.6 x 10– 3 = k(0.10)a2b(0.303). para uma equação de primeira ordem. pode-se diminuir a queima de combustíveis fósseis e aumentar as áreas verdes.20)b(0. obtemos.20)1(0.CURSO DE QUÍMICA PROF. responsáveis pelo consumo desse gás com liberação de gás O2 .10)c (II) 1.20)1(0.10)a(0. o catalisador não interfere na entalpia da reação. vem: 2a = 2 ⇒ a = 1 De (III) e (I). O excesso dele na atmosfera pode potencializar esse efeito provocando o aquecimento global com diversas consequências climáticas. teremos a relação K matemática: log[X] = − t + log[X]0 .10)b(0.(147) . teremos: ∆P ( N2 ) ∆t = k. A equação anterior expressa a equação de uma reta: y = mx + b. para ocorrer uma reação. 23) a) Como v = k[A]a[B]b[C]c.77 = k. 1 ppm = 1 mg de CO2 / kg de ar.(400)b 0.0 x 10– 4 = k(0. uma vez que. um importante processo para manter as condições de vida na Terra. onde log[X] = y e t = x.P (NO ) a b 1.10)c 1. temos: b) v = 8[A]1[B]1[C]2 ⇒ v = 8(0. 1 ) Suponhamos uma reação de primeira ordem dada por: X → produtos.2 x 10– 3 = k(0.28 x 10-2 mol L–1 s–1.10)a(0.10)b2c(0.10)c 3. Teremos: v = 8[A]1[B]1[C]2.10)1(0. Para minimizar a liberação de CO2 . 21) a) No pior cenário de emissão teremos um aumento anual de velocidade de emissão de 3%.0 x 10– 4 = k(0. Analogamente. De acordo com a equação de Arrhenius.10)c (IV) De II e I. De acordo com a Lei de Hess. Então.303 concentração do reagente em um tempo t qualquer e [X]0 é a concentração inicial do reagente (para t = 0). recorrendo ao cálculo. 8.20)a(0.10)b(0. 24) a) Utilizando os dados da tabela. teremos: log10 r0 = k + log10 [X0 ] .2 x 10– 3 = k(0. c) O gás carbônico é um dos responsáveis pelo efeito estufa.10)c (III) 3.6 x 10– 3 = k2a(0. onde [X] é a 2.0 x 10– 4 = k(0. [HI]após 10 min.03 = k.P (NO ) a b torr.0 x 1012 moℓ/L. A partir da mesma quantidade de energia absorvida pelos dois gases concluímos que a produção de CO2 provocará uma diminuição na velocidade cinética média das moléculas na atmosfera e um aquecimento menor.23[0.5]2[1. Concluímos que a equação de velocidade para a reação será dada por: v = k[NO]2 [H2]. isto significa que: [NO]2.5 M e [H2] = 1. isto significa que: [H2]1.mol-1). Dividindo (III) por (IV): 4.s-1. uma vez que essa constante está relacionada com a rapidez da quebra da ligação entre o NO e a hemoglobina. OU NO. c) A energia de ativação da reação catalisada (II) será: Eat (II) = 150 – 100 = 50 kJ. b) Utilizando a experiência 2. = 10 mol/L 11 . Como o valor da constante de equilíbrio está relacionada à razão das quantidades de produtos e reagentes no equilíbrio. Como essa rapidez é muito baixa.torr 2 k = torr −2 . b ~ 2. O metano tem menor massa molar (16 g.23.23 x 10-3 = k(0. acelera a reação..(400) . 26) a) Analisando a tabela percebemos que da experiência 2 para a experiência 1 a concentração de NO ([NO]) dobra e a velocidade da reação quadruplica. 30) a) Como a velocidade média permanece constante no intervalo de tempo entre 0 e 14 min.3 mol. pois apresenta a maior energia de ativação.HREAGENTES ∆H = 80 – 100 = . o maior valor de K indica que o NO ligado à hemoglobina é mais estável em relação aos outros ligantes.(300) a a b b (III) (IV) 0.20 kJ.CURSO DE QUÍMICA Dividindo (I) por (II): 2. K = k1/k2 = 1. b) Por causa do maior tamanho/volume das moléculas dos isocianetos.mol-1) e apresenta maior velocidade cinética média do que o CO2 (44 g.1 = 2b.s−1 25) a) Teremos: d) ∆H = HPRODUTOS . porque apresenta o menor valor de k2. Como a matéria orgânica se acumula no fundo da represa devido à ação da gravidade.P (H2 ) .: RENÉ DOS REIS BORGES 1.(400) . PROF. restando 15 g desse isômero. porque a constante de equilíbrio.0 M.torr1. [H2] = 5 mol/L Como H2 + I2 ⇒ 2 HI. b) Representação da equação química da combustão do metano (CH4): CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + H2O(l) Podemos perceber que a queima de 1 mol de metano produz 1 mol de gás carbônico. Analisando a tabela percebemos que da experiência 2 para a experiência 3 a concentração de H2 ([H2]) dobra e a velocidade da reação também. a concentração de metano é maior nesta região. teremos: vi = k[NO]2[H2] ⇒ vi = 1. para sua reação com a hemoglobina é a maior dentre as reações com os ligantes apresentados.s−1 = k. portanto. b) O catalisador diminui a energia de ativação criando caminhos alternativos para a reação. 29) Mistura inicial: 150 g = 75 g do isômero (d) + 75 g do isômero (ℓ). Após dez horas foram consumidos 60 g do isômero (d). quando comparado com um ligante de menor tamanho/volume molecular.25 = k. b) Após 10 min. portanto. significa que essa ligação é a mais estável dentre os ligantes da tabela e a hemoglobina. de reação.0] ⇒ vi = 0. b) Teremos: ∆P ( N2 ) ∆t = k.10)1 ⇒ k = 1.10)2(0. vem: v = k[NO]2[H2] ⇒ 1. a velocidade inicial é dada por: vi= -([H2]final – [H2]inicial) / (tfinal – tinicial = –(3 – 10) / (14 – 0) = 0.5 mol/L.min. a ~ 1.1 = 2a .L-1. 27) a) Curva I. 28) a) NO. ou seja.(152) c) Para [NO] = 0.