Generalizando:

Complexo ativadoECA

Reagentes

b,H

Produtos- - - - - - - - - - - - --;";';";;';"';''"'--

Progresso da reação

CatalisadorExistem 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

EnergiaComplexo ativado

ECA

Produtos

Reagentes

b,H

Progresso da reação

Energia Diminuição da energia de ativaçãoprovocada pela adição do catalisador_L

Reagentesà

Energia de ativaçãoda reação na ausênciade catalisador

------

1_-Energia de ativação- da reação na presença

de catatisador

Produtos

Progresso da reação

(!) (Unipac-MG) Para haver uma reação química entre molé-culas reativas, é necessário que:

I. haja colisão entre as moléculas;11. haja a presença de um catalisador;

111.o complexo ativado seja alcançado;IV. a concentração dos reagentes seja elevada.

Analisando-se as condições, pode-se afirmar que uma reaçãoquímica ocorre se:a) apenas a condição I for satisfeita.b) as condições 11e IV forem satisfeitas.c) pelo menos as condições I e 111forem satisfeitas.d) todas as condições 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) Um dos métodos de preparação do iodeto de hidrogê-nio com alto grau de pureza utiliza a reação direta entre assubstâncias iodo e hidrogênio. Num experimento, 20 moi deiodo gasoso e 20 moi de hidrogênio gasoso foram colocadosem 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. Considerea reação irreversível.

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

No experimento, a variação da concentração de H2(g) como tempo de reação foi medida e os dados foram anotadosno gráfico a seguir.

[H,] mol/l 1:~~aS1}}I__IIf0Jl

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 Oaté 14 I .in. então:

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

b) Calcule a concentração de iodeto de hidrogênio após10 mi nutos de reação.

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

5 mlol x => x - [HIJ= 10 mol/l

.r>; ® (Uncisal) De acordo com a teoria cinética, moléculas degases ou líquidos movimentam-se com rapidez e de formacaótica colidindo, frequentemente, umas com as outras.Ao colidirem, algumas dessas moléculas atingem um pa-tamar de energia suficiente para ocorrer uma reação.Para a reação 2HPz(aQI--> 2HZO(CI+ 0Z(g)'o diagrama de co-ordenada de reação é mostrado a seguir.

Energia

Coordenada de reação

2H,0,

-192 kJ

1 2H,O + o,

Analisando o diagrama, pode-se afirmar que está corretoo item:a) A energia de ativação da reação 2 HzOZ(aQ.I--> 2 HZO(tl+ 0Z(g)

él17,Okj.b) ° t:.H da reação é 75 k].c) A reação 2HPz(aQI--> 2HZO(tl+ 0Z(g)é endotérmica.d) A energia de ativação da reação 2HZO(tl+ 0Z(g)--> 2HPZ(aQ.I

é 192,0 kj.e) A reação 2HZO(tl+ 0Z(g)-> 2 Hpz(aqI é endotérmica.

Observando o gráfico da reação direta e indireta:

Energia

Reação direta Reação inversa

Alternativa e

+ElJtMG (Cl/H3) (Enem-MEC) A deterioração de um ~Iimento é resul-

tado de transformações químicas que decorrem, na maioriados casos, da interação do alimento com microrganismosou, ainda, da interação com o oxigênio do ar, como é ocaso da rancificação de gorduras. Para conservar por maistempo um alimento deve-se, portanto, procurar impedirou retardar ao máximo a ocorrência dessas transformações.Os processos comumente utilizados para conservar alimen-tos levam em conta os seguintes fatores:

I. Microrganismos dependem da água líquida para suasobrevivência.

11. Microrganismos necessitam de temperaturas ade-quadas para crescerem e se multiplicarem. A multi-plicação de microrganismos, em geral, é mais rápidaentre 25°C e 45°C, aproximadamente.

111. Transformações químicas têm maior rapidez quantomaior for a temperatura e a superfície de contato dassubstâncias que interagem.

IV. Há substâncias que acrescentadas ao alimento difi-cultam a sobrevivência ou a multiplicação de rnicror-ganismos.

V. No ar há microrganismos que encóntrando alimento,água líquida e temperaturas adequadas crescem e semultiplicam.

Em uma embalagem de leite "longa-vida", lê-se:"Após aberto é preciso guardá-Io em geladeira"Caso uma pessoa não siga tal instrução, principalmente noverão tropical, o leite se deteriorará rapidamente, devidoa razões relacionadas com:a) o fator I, apenas.b) o fator li, apenas.c) os fatores 11 ,111 e V ,apenas.d) os fatores 1,11 e 111, apenas.e) os fatores I, 11 ,111 , IV e V.A necessidade de gu rdar a embalagem de leite na geladeira relaciona-secom a diminuição da rapidez da reação de deterioração do leite. Assim, ofato de não seguir tal instrução não está relacionada às razões I e IV.Alternativa c

o (C7/H24) As diversas reações químicas ocorrem com di-ferentes velocidades. Em algumas delas, o consumo dosreagentes e a formação dos produtos são tão rápidos quea reação é praticamente instantânea, como a explosão defogos de artifício. Em outros casos, a reação pode demorarmeses ou até anos para ocorrer. A fermentação do suco deuva, por exemplo, usada na produção de vinho, pode de-morar meses para ser completada. .Uma reação genérica apresenta as seguintes velocidadesmédias para as substâncias envolvidas:Substância A: -0,10 moi· L" . mirrSubstância B: + 0,15 moi' L" . mirrSubstância C+ 0,05 moi' L'·· rnirrUsando essesvalores, assinale a alternativa que apresentaa equação da reação genérica.a) 2A->lB+1Cb) lA-->2B+1Cc) 2A-->3B+1Cd) 1B + 1C --> 2A

3 1e) -B+-C-->1A2 2

...•..•

o sinal negativo da velocidade da substância A indica consumo da mes-ma; portanto trata-se do reagente da equação. Já 8 e C apresentam valo-res positivos, ou seja, produção. A relação é 0,10 : 0,15 : 0,05 ou 2 . 3 : 1.Assim: 2A - 38 + 1CAlternativa c

~. .l fKfRClClOS COMPLfMfNTJlRfS•

~ (UFPI) °dióxido de nitrogênio (N02) pode ser formado poroxidação do NO efaz parte do "smogfotoquímico", que poluios ambientes urbanos. Muito tóxico por inalação, corrosivopara os olhos, vias respiratórias e pele, acelera fortementea combustão e pode reagir violentamente com substânciascombustíveis. Acima de 160°C, o dióxido de nitrogênio se

. decompõe, formando óxido nítrico e oxigênio. Esta reaçãopode ser representada pela equação química a segéir,

í2N021g) ....• 2NO(g) + 021g)

Nográfico a seguir, cada uma das curvas representa umadas três espécies dessa equação química.

A

o'13-~c: Bec:ou

C

Tempo

Assinale a opção que associa corretamente as letras querepresentam 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 é representadapela equação:

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

Sabendo que em 1 hora de reação foram produzidos 15;84 kgde gás carbõnico, é correto afirmar que a velocidade dareação apresentada, expressa em mols de butanol consu-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 rápida-. mente em dióxido de nitrogênio, em condições ambientes.

NzO,Ig) ....• 2NOz(g)

A tabela mostra parte dos dados obtidos no estudo ciné-tico da decomposição do tetróxido de dinitrogênio, emcondições ambientes.---o

20

40

0,050

0,033 x

o

y 0,050

Osvalores dexe de y na tabela e a velocidade média de con-sumo de NP4 nos 20 I..Isiniciais devem ser, respectivamente:

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

'b-) 0,034; 0,025 e 8,5 . 10-4 moi· L-1 . I..IS-1

c) 0,033; 0,012 e 1,7.10-3 moi· L-1. I..IS-1d) 0,017; 0,033 e 1,7 . 10-3 moi· L-1 . I..IS-1

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

@ (Unioeste-PR) A seguir é mostrado um gráfico de uma rea-. . ção genérica reagentes ....•produtos.

Energia(kca I . rnol')

B

-2,5-1--"',=:1..

Produtos-150

Caminho da r.eação

Observando o gráfico e considerando as informações nelecontidas são feitas as seguintes afirmações:

'- O valor de-:' corresponde à energia de ativação da reação.li. ° ponto B corresponde ao intermediário da reação.

11'- O valor (e + A) corresponde à variação de entalpia dareação.

IV. A reação é endotérmica absorvendo 125 kcal . mol'de energia.

Indique a alternativa correta.'a}- Apenas a afirmativa I é verdadeira.b) Apenas a afirmativa li é verdadeira.c) Apenas a afirmativa 111 é verdadeira.d) Apenas a afirmativa IV é verdadeira.e) Todas as afirmativas são falsas.

@ (ITA-SP) A reação de sulfonato de naftaleno ocorre porsubstituição eletrofílica nas posições a e ~ do compostoorgânico, de acordo com o diagrama de coordenada dereação a 50°C. r=-:

Entalpia

Coordenada de reação

Com base nessediagrama, são feitas asseguintes afirmações:'- A reação de sulfonação do naftaleno é endotérmica.

li. A posição a do naftaleno é mais reativa que a de ~.11'- O isõmero ~ é mais estável que o isõmero a.

Das afirmações apresentadas, está(ão) correta(s) apenas:a) I ~ IIelllb) I e li e) 111c) li

.'..

(U. F.Campina Grande-PB) As chuvas ácidas provocam danosmateriais principalmente em objetos metálicos, tais comoas telhas de zinco. Para estudar o efeito da chuva ácidasobre o zinco, foram realizados experimentos, conformeas condições expressas nas tabelas 1 e 2, e utilizando-se oesquema simplificado a seguir.

Banho termostátic

Erlenmeyer

A equação da reação é representada 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 0,50de H,SO, (mal/L)

Os resultados experimentais estão representados nas fi-guras 1 e 2.

x(mmol H,) Figura 1

6

5

4

- - -,- - -..,. - - - ,... - - -1- - - .., - - - 1

! I t I I a !- - -1- - - -I - - - t- - - -1- - - - - 1

I I I I b I--~---~---~- -~ -~---,I I I C I

- - -1- - - ~ - 1- - - -I - - - 1I I I I I

- - -1- _ _ _ i. - - -1- - - -I - - - iI I I I I

__ ~ L L __ ~ i

I 1 I I I

2

0~--~--~---+---+---4--~-O 10 20 30 40

t(min)6050

Figura 2x (mmol H,)

876543210~~--+----4-----+----~----++O 50 100 150

t(min)200 250

a) Associar as curvas a, h e c da figura 1 com os experi-mentos da tabela 1, Justificar a resposta,

Pelo gráfico (1), a ordem crescente da rapidez da reação é: c < b < a emrazão da concentração de H,SO" Quanto maior a [H,SO,], maior a rapidez,Curva c=> experi mento 2Curva b => experi mento 3Curva a => experi mento 1

b) Associar as curvas d e e da figura 2 com os experimen-tos da tabela '2, Justificar a resposta,

Pelo gráfico (2), a reação d é mais rápida que e por causa da forma de apre-sentação do zinco. Quanto maior a superfície de contato, maior a rapidez,Curva d => póCurva e= granulado

o (U. Passo Fundo-RS) À temperatura ambiente, uma reaçãoquímica ocorre com certa rapidez. Para torná-Ia mais rá-pida, pode-se:

\. realizá-Ia em temperaturas inferiores à ambiente;I\. adicionar um catalisador;

li\. aumentar a concentração dos reagentes.Dessas afirmações, somente:a) 'é verdadeira.b) li é verdadeira,c) li' é verdadeira.d) 'e li são verdadeiras,e) li e li' são verdadeiras.

I. (F) Aumento da temperatura aumenta a rapidez das reações,11. (V) Adição de catalisador diminui a energia de ativação; logo, au-

menta a rapidez das reações.111. (V) O aumento da concentração aumenta o número de colisões efe-

tivas provocando o aumento da rapidez das reações,Alternativa e

o (u. F. Uberlândia-MG, adaptada) Peróxido de hidrogênio(HP,), popularmente conhecido como água oxigenada, éusado para descolorir pelos, matar bactérias em ferimentos,entre outras aplicações. Um dos fatores que altera a veloci-dade de decom posição da água oxigenada é a concentraçãodo reagente, e isso pode ser verificado experimentalmente.Assim, considere a equação química a seguir e os resultadosexperimentais 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 às informações apresentadas, julgue (Vou F)as a Iternativas a segu i r.( F) A velocidade da reação é representada por v = k· Hpl,.( F) O valor de k (constante da ve~cidade da reação) é

igual a 1,01 ·10-4 rnin'.(v) A reação é de primeira ordem.( F) A energia de ativação da reação aumenta na presença

de um 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 pela experiência 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.

+eNeMe (C6/H22) (Enem-M EC)Alguns fatores podem alterar a rapidezdas reações químicas. A seguir, destacam-se três exemplosno contexto da preparação e da conservação de alimentos:1. A maioria dos produtos alimentícios se conserva por

muito mais tempo quando submetidos à refrigeração.Esseprocedimento diminui a rapidez das reações quecontribuem para a degradação de certos alimentos.

2. Um procedimento muito comum utilizado em práticasde culinária é o corte dos alimentos para acelerar o seucozimento, caso não se tenha uma panela de pressão.

3. Na preparação de iogurtes, adicionam-se ao leite bac-térias produtoras de enzimas que aceleram as reaçõesenvolvendo açúcares e proteínas lácteas.

Com base no texto, quais são os fatores que influenciama rapidez das transformações químicas relacionadas aosexemplos 1, 2 e 3, respectivamente7a) 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 rapidez2. Corte em alimentos: aumenta a superfície de contato3. Enzimas:. formação de catalisadoresAlternativa c

o (C3/H8) Para a preparação do relógio de iodo, usa-se ami-do, bissu lfito de sõdio e ácido sulfúrico concentrado. A estasolução deve-se acrescentar iodato de potássio, ocorrendoa passagem de coloração de incolor para azul-escuro. Issoocorre por causa da presença de iodo - que apresentacoloração azul-escuro em presença de amido. O que podeser feito para retardar o aparecimento da coloração azul?a) Diminuir a quantidade de iodato de potássio.b) Adicionar um catalisador homogêneo.c) Aumentar a temperatura do sistema.d) Evaporar a água do sistema.e) Triturar o amido.Para retardar a reação. pode-se diminuir a temperatura. diluir a solução.colocar reagente sólido inteiro ou diminuir a quantidade dos reagentesenvolvidos.Alternativa a

EXERCíCIOS COMPLEMENTJlRES

~ (UFPI)Considere que a energia de ativação para a reação ge-nérica A + B -> C+ O (I) é 64 kJ/mol e para sua reação rever-sa C + O -> A + B (li) é 116 kJ/mol.A respeito do tema, indique com V (verdadeira) ou F (fal-sa) as opções.

I. A reação I é exotérmica.li. Nas mesmas condições de temperatura e concentra-

ção, a velocidade da reação I tende a ser maior doque para a reação li.

111. Um aumento da temperatura diminui a energia deativação da reação 11.

IV. Reações com valores de energia de ativação tais comoos que se apresentam nas reações I e li são impossí-veis de ocorrer.

@ (Fatec-SP) Para se estudar a reação que ocorre entre mag-nésio e ácido clorídrico, três experimentos foram feitos:Experimento 1-Adicionou-se certa massa de magnésio aexcesso de solução de ácido clorídrico, a 25°C, medindo--se o volume de hidrogênio produzido a cada 30 segundos.Experimento li - A massa de magnésio utilizada foi igualà metade da usada no experimento I, mantendo-se todasas outras condições inalteradas (volume do ácido, tempe-ratura, tempo de recolhimento do gás).Experimento 111 - Utilizaram-se as mesmas quantidadesde magnésio e de ácido do experimento I, aquecendo-sea solução de ácido a 35°C.Os resultados obtidos foram colocados em um gráfico:

70

60

.2 50

"<~::r 40o E~-:-s! o30.s: "O

Q) 'N"O "~ Q)"t:l 20E 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 II I I I J

~ I- - - - - - 1- I

I II I I I I

- - - 1- - - - - -1-- - - - - ~·I- _.. - - - -J - - - - - -1

I I I ) I

90 120 150Tempo (5)

30 60

As curvas que correspondem aos experimentos I, li e 111são, respectivamente:a) B,A, Cb) C,A, Bc) C, B,Ad) A, B, Ce) A, C, B

@ (Vunesp) Nas embalagens dos alimentos perecíveis, écomum encontrar a recomendação: "manter sob refri-geração". A carne vermelha, por exemplo, mantém-seprópria para o consumo por poucas horas sob tempe-ratura ambiente (temperatura próxima de 25°C), porpoucos dias quando armazenada numa geladeira domés-tica (temperatura próxima de 5 "C) e por cerca de dozemeses quando armazenada num jreezer (temperatura

....

abaixo de -15°C). Dos gráficos apresentados a seguir,o que melhor representa a variação da velocidade dasreações químicas responsáveis pela decomposição dacarne, em função da temperatura de armazenamento,no intervalo entre -15°C e 25°C, é:

a) Velocidadede reação

b) Velocidadede reação

5 25-15

c) Velocidadede reação

-15

d) Velocidadede reação

/~)

e) velocidadede reação

~ (PUC-PR)Compostos naturais são muito utilizados na deno-minada medicina naturalista. Povos indígenas amazônicoshá muito fazem uso da casca da quina (Coutarea hexan-dra) para extrair quinina, princípio ativo no tratamento damalária. Antigos relatos chineses também fazem mençãoa uma substância, a artemisina, encontrada no arbustolosna (Artemísia absinthium), que também está relaciona-da ao tratamento da malária. Em estudos sobre a cinéticade degradação da quinina por ácido, foram verificadas asseguintes 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 nesses dados, pode-se concluir que a lei de ve-locidade assume a forma: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 databela a seguir, indique o que 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( ) ou a de NO- em

4 ao. 2(aq.)

função do tempo ou o volume de N2(g) coletado, tam-bém, em função do tempo.

(02) As velocidades de consumo (ou desaparecimento) deNH;(aq) e NO;(,q) são iguais.

(04) A lei de velocidade deve ser escrita como

v=k'[NW ]'[NO- ].4(aq) 2(a".)

(08) ° valor da constante de velocidade k é2,7' 10-4 L· mol-1 . S-l.

(16) A velocidade de uma reação e sua constante de veloci- ~dade dependem da concentração inicial dos reagentes.

Dê a soma dos números dos itens corretos.