Questões de Concurso Comentadas sobre cinética química em química

A área da química, que está preocupada com as velocidades ou grau de velocidade das reações, é chamada cinética química. A cinética química se relaciona, por exemplo, com a rapidez com que um medicamento é capaz de agir, com o fato de a formação e a depreciação do ozônio na atmosfera superior estarem em equilíbrio, bem como os problemas industriais, como o desenvolvimento de catalisadores para a síntese de novos materiais. Sobre a velocidade que as reações químicas são feitas, analise as afirmativas a seguir.

I. A velocidade de uma reação depende da concentração, mas a constante de velocidade não depende dela.
II. Quanto mais baixa for a energia de ativação, mais lenta a reação.
III. Se a velocidade de aparecimento de O_2(g), 2 O_3(g) → 3 O_2(g), é 9 x 10^–4 mol/L em determinado instante, a velocidade de desaparecimento do O_3(g) é 18 x 10^–4 mol/L.

Está correto o que se afirma em

A equação química abaixo representa a síntese do íon triiodeto.

S₂ O₈^2- _(aq) + 3 I^- _(aq) → 2 SO₄^2- _(aq) + I₃ ^- _(aq) 

     A fim de descobrir a ordem da reação, três experimentos foram realizados, e os resultados encontrados estão na tabela a seguir. Analise os dados da tabela e assinale a alternativa que possui a ordem desta reação. 

 

Com o objetivo de reduzir o consumo de energia elétrica, é possível substituir chuveiros elétricos por aquecedores a gás, que têm por princípio gerar calor pela queima do gás natural. A reação de combustão do gás natural pode ser representada pela combustão do metano (CH₄):

Sobre esse fenômeno, podemos afirmar, corretamente, que

O esquema a seguir apresenta algumas reações que ocorrem com o brometo de propila.

Dentre as substâncias abaixo, aquela que NÃO pode ser considerada um produto das reações esquematizadas é o(a)

Para calibração de um método fotométrico com a finalidade de determinar a quantidade de sódio em uma amostra, foi necessário preparar uma solução padrão de Na+ (0,0100 mol/L). Dentre as alternativas abaixo, qual delas indica o volume (em litros) dessa solução padrão previamente preparada necessário para produzir um volume de 50,00 mL de uma solução de Na+ (0,00500 mol/L)?

Um perito oficial dissolveu certa quantidade de um sal em solvente e, por alguma perturbação, parte do sal se depositou, produzindo uma solução. Pode-se considerar nominalmente essa solução como:

O processo de absorção refrigerada se baseia na recuperação dos componentes pesados do gás por uma absorção física promovida pelo contato do gás com um óleo de absorção. O princípio deste processo é a diferença entre a pressão de vapor dos componentes no óleo e sua pressão parcial no gás. Como a primeira é menor que a segunda, ocorre a transferência de massa do gás para o óleo, com a liberação de energia e consequentemente aumento de temperatura. Este princípio se aplica a todos os hidrocarbonetos, porém, numa segunda etapa, quando a pressão é reduzida, os componentes leves são liberados do óleo ficando retidos apenas os hidrocarbonetos pesados, sendo eles:

O carbeto de cálcio conhecido como “carbureto” quando adicionado à água produz o etino (acetileno) que é um gás utilizado em processos de soldagem (solda oxiacetilênica). A forma mais segura de se transportar o acetileno é através do carbureto (material sólido e mais estável)

A reação a seguir apresenta a reação do carbeto de cálcio e água:.

A determinação de oxigênio dissolvido em um determinado sistema aquático pode ser realizada por titulação (Método Winkler), que necessita do preparo de uma solução de tiossulfato de sódio conforme descrito a seguir. Em um béquer de 250 mL foi colocada uma determinada massa de tiossulfato de sódio (Na₂S₂O₃) previamente pesada. O sal em questão foi dissolvido em 150 mL de água destilada. Essa solução foi cuidadosamente transferida para um balão volumétrico de 250,00 mL. O volume da solução foi completado com água destilada até a marca da aferição do balão que, posteriormente, foi tampado e agitado para completa homogeneização. Com esse procedimento foi preparada uma solução de tiossulfato de sódio de concentração 0,009mol.L_–1. A massa de Na₂S₂O₃ necessária para o preparo dessa solução é:

O tiocianato de ferro (III) dissolve-se facilmente em água dando origem a uma solução vermelha. A cor vermelha se deve à presença do íon FeSCN²⁺ hidratado.

Ao se adicionar pequena quantidade de tiocianato de sódio a essa solução em equilíbrio,

O átomo ₂₆Y⁵⁶ quando oxidado oxigina o íon Y⁺³. Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, os valores dos números quânticos principal (n), secundário (l), magnético (m_l) e de spin (m_s) para o elétron de maior energia do íon Y⁺³. (Considere: o primeiro elétron a ser adicionado no orbital deve ser representado pore apresentará m_s = –1/2.)

“A primeira teoria para o átomo baseado em dados científicos apareceu somente em 1808. A teoria atômica criada por John Dalton conseguiu explicar microscopicamente a lei criada por Lavoisier (Lei de Conservação das Massas) e as chamadas leis ponderais das reações.”

(Disponível em: http://www.mundoeducacao.com/quimica/.)

A repeito da teoria atômica de Dalton, é INCORRETO afirmar que o átomo

De acordo com o gráfico a seguir, escolha a alternativa CORRETA entre as afirmativas abaixo:

_{(Fonte: http://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/virttxtjml/physprop.htm)}

I. A molécula de água (H₂O) realiza ligações covalentes entre seus átomos e entre suas moléculas, por isso apresenta o ponto de ebulição mais elevado entre as substâncias mostradas no gráfico.

II. O fluoreto de hidrogênio (HF) apresenta maior ponto de ebulição que o cloreto de hidrogênio (HCl), pois entre suas moléculas são realizadas ligações iônicas (fortes), enquanto que entre as moléculas do HCl são realizadas ligações de pontes de hidrogênio (mais fracas).

III. O gráfico mostra que, conforme aumenta a massa molar das substâncias, aumenta a temperatura de ebulição das mesmas, com exceção às moléculas de H₂O em relação a H₂S e HF em relação HCl.

IV. Em temperatura ambiente (27 ºC), as substâncias químicas HCl e HBr são líquidas, pois realizam ligações de pontes de hidrogênio e de Van der Waals, respectivamente.

V. O gás metano (CH₄) apresenta o menor ponto de ebulição entre todas as substâncias mostradas no gráfico, pois além de realizar ligações de Van der Waals intermoleculares também é a molécula de menor massa molar.

São CORRETAS apenas as afirmativas:

Uma substância muito utilizada para produção, em escala industrial, de bombas incendiárias e granadas luminosas é o fósforo branco, P_4(s) Seu processo de fabricação consiste no aquecimento de fosfato de cálcio, areia e coque, segundo a reação química descrita abaixo. A alternativa que demonstra os coeficientes para o balanceamento correto da reação é:

Ca₃(PO₄)_2(s) + (SiO₂)_n(s) + C_(s) CaSiO_3(s) + CO_(g) + P4_(s)

O modelo atômico representado pela imagem abaixo é atribuído a:

Fonte: https://conhecimentocientifico.r7.com/

Qual é a ordem do reagente A para a lei cinética da reação em questão?

Os gráficos abaixo são referentes a uma reação do tipo A → B + C.

No primeiro gráfico, temos a variação da concentração do reagente A em função do tempo de reação:

No segundo gráfico, temos a velocidade da reação em função do tempo:

Com base nos dois gráficos, o que é possível afirmar sobre a cinética da reação?

A velocidade das reações químicas pode ser alterada modificando-se parâmetros experimentais como temperatura do meio reacional, concentração dos reagentes, uso de catalisadores e outros. Em um experimento didático foi estudada a influência da concentração dos reagentes em uma reação química, onde foram obtidos os dados mostrados na tabela a seguir. 





De acordo com os dados apresentados, a lei de velocidade para a reação estudada é:

As enzimas são moléculas de proteínas com grande massa molar. Essas moléculas, entretanto, atuam de maneira altamente específica e agem como catalisadoras biológicas de apenas uma única reação. Reações de cinética enzimática são comumente representadas por gráficos que apresentam informações importantes, como a velocidade da reação, o aumento da concentração do produto na reação e a taxa de saturação da enzima, entre outras. O uso de gráficos também nos permite avaliar o aumento e a diminuição da atividade enzimática por moléculas ativadoras e inibidoras que se ligam especificamente às enzimas. Assim, o gráfico abaixo mostra a cinética enzimática na presença de dois agentes inibidores (X, Y). Com relação a esse gráfico, avalie as afirmativas a seguir.







I. Na curva da reação cinética da enzima normal, os valores de V₀ aumentam rapidamente com baixas concentrações de substrato e passam a se nivelar em um platô com altas concentrações desse mesmo substrato. Esse platô ocorre porque todas as moléculas da enzima disponíveis se encontram ligadas ao substrato e quaisquer moléculas adicionais do substrato terão que aguardar ser processadas até que outra molécula dessa enzima se torne disponível. Por isso, a velocidade da reação é limitada pela concentração da enzima e o seu valor máximo, ou V_max, é o valor da velocidade inicial de reação no qual a enzima normal atinge o platô.


II. O inibidor X é um inibidor competitivo porque retarda o progresso da reação ao se ligar à enzima, que ocorre geralmente no sítio ativo, impedindo que o verdadeiro substrato se ligue. Portanto, o inibidor e o substrato competem pela enzima. A inibição competitiva age diminuindo o número de moléculas enzimáticas disponíveis para se ligar ao substrato.


III. O inibidor Y é um inibidor não competitivo, porque não impede que o substrato se ligue à enzima. O inibidor e o substrato não interferem na capacidade um do outro de se ligar à enzima. Contudo, quando o inibidor está ligado, a enzima não é capaz de catalisar a reação para gerar um produto. Portanto, a inibição não competitiva age reduzindo o número de moléculas funcionais da enzima que pode realizar a reação.


Assinale

“A meia-vida, t_1/2, de uma substância é o tempo necessário para que sua concentração caia à metade do valor inicial”. A figura abaixo mostra a concentração do cloreto de butila (C₄H₉Cl) como uma função do tempo:

(ATKINS; JONES, Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente, Editora Bookman, 2006)

Variação da Concentração com o Tempo

Fonte: BROWN; LEMAY; BURSTEN, Química: a ciência central, São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005, p. 487

Pode-se concluir, observando o gráfico, que a meia-vida da reação de C₄H₉Cl com água ocorre aproximadamente no tempo de: