Questões de Concurso Comentadas sobre cinética química em química

Um experimento com um gás inerte foi conduzido, a partir de 500 ml desse gás a uma temperatura de 300K foi observada uma pressão de 100 KPa. Para observar suas propriedades, esse mesmo gás foi comprimido a 250 ml e levado à temperatura de 270K. Com esses dados expostos, analise as afirmativas a seguir. A constante universal dos gases é 8,314462 L.kPa.K^-1.mol^-1 . 
I. A pressão final será menor que a inicial pois houve a diminuição da temperatura do experimento. II. A pressão final será maior apesar de haver a diminuição da temperatura do experimento. III. A pressão final será menor que a inicial, pois na reação que ocorre no experimento, o número de mols do gás diminui, conforme Lei de Avogadro. IV. Não há alteração na pressão final, pois com a reação que ocorre no experimento, o número de mols do gás diminui enquanto a pressão aumenta, um compensando o outro.
Estão corretas as afirmativas: 

Um tanque de armazenamento contém inicialmente 300 mol de C₂H₆ (g) a 1,3 atm. 150 mol adicionais de C₂H₆ (g) são bombeados para o tanque à temperatura constante, que é grande suficiente para manter a temperatura também constante. Sabendo-se que a massa molar do C₂H₆ (g) é de 30,07 g/mol e a constante universal dos gases é 0,082 atm.l.mol^-1.K^-1 , assinale a alternativa que corresponde à pressão final dentro do tanque:

A velocidade das reações químicas depende, entre outros fatores, da temperatura do sistema reacional, presença de catalizadores e concentração dos ______. As moléculas que reagem devem colidir umas com as outras, portanto, quanto maior a concentração dos reagentes, ______ a velocidade da reação. As moléculas reagentes devem colidir com ______ suficiente para iniciar o processo de rompimento e formação de ligações. Geralmente o aumento da temperatura fornece a energia suficiente para ativar as ______ químicas. As moléculas devem ainda colidir com uma orientação que pode levar a um rearranjo dos átomos.

Assinale a alternativa que preencha correta e respectivamente as lacunas.

O tempo de meia-vida (t_1/2) de uma reação é o tempo necessário para a concentração de um reagente atinja a metade da sua concentração inicial. É uma forma de descrever a velocidade que um reagente é consumido em uma reação química. O processo de decomposição do N₂O₅ é um processo de primeira ordem.
Assinale a alternativa que melhor representa quantas meias-vidas são necessárias para decompor 99% de uma amostra: 

Foram feitos três experimentos para o estudo cinético da reação entre os gases monóxido de nitrogênio e hidrogênio que ocorre de acordo com a reação a seguir.

2NO (g) + 2 H₂ (g) → N₂ (g) + 2H₂ O (g)

A evolução da reação foi monitorada por técnica experimental medindo-se a formação dos produtos.

A tabela apresenta as concentrações dos reagentes e as velocidades iniciais das reações, para os três experimentos.

Experimento	[NO] (mol.L–1)	[H2] (mol.L–1)	Velocidade inicial (mol.L–1.s–1)
1	5 × 10–3	2 × 10–3	1,25 × 10–5
2	10 × 10–3	2 × 10–3	5 × 10–5
3	10 × 10–3	1 × 10–3	2,5 × 10–5

A ordem global dessa reação e as unidades de sua constante de velocidade são, correta e respectivamente:

Em uma aula prática de bioquímica, para medir a atividade catalítica da enzima catalase, foram realizados seis ensaios independentes, nas mesmas condições, variando-se apenas a temperatura. A catalase decompõe o peróxido de hidrogênio (H₂O₂), produzindo água e oxigênio. Os resultados dos ensaios estão apresentados no quadro.

Ensaio	Temperatura (°C)	Resultado
Decomposição de H2O2 (min10−12mol​)
1	10	8,0
2	15	10,5
3	20	9,5
4	25	5,0
5	30	3,6
6	35	3,1

Os diferentes resultados dos ensaios justificam-se pelo(a)

No fenômeno de transferência de massa para uma mistura gasosa binária formada pelos gases A+B, o fluxo molar do componente A na direção z (N_A, mol.s^-1.m^-2) pode ser calculado pela expressão:

NA​=NA​+NB​NA​​. zDAB​ . c​. ln [(NA​+NB​NA​​)−(ccA1​​)(NA​+NB​NA​​)−(ccA2​​)​]

Essa equação é aplicada para difusão na direção de z com NA e NB constantes e em estado estacionário. Nesse contexto, assinale a opção CORRETA.

Na extração líquido-líquido, há a necessidade da determinação de dados de equilíbrio líquido-líquido do sistema de interesse. Um sistema interessante na área de alimentos é a desacidificação de óleos vegetais utilizando solventes orgânicos. O objetivo é utilizar um solvente líquido, como etanol, por exemplo, para retirar os ácidos graxos do óleo vegetal bruto. A figura abaixo apresenta um diagrama de equilíbrio líquido-líquido contendo óleo de girassol + solvente + ácido oleico a 25ºC, sendo que o solvente pode ser etanol puro ou misturado com água.

(Diagrama de equilíbrio líquido-líquido para o sistema contendo óleo de girassol refinado, solvente e ácido oleico a 25 ºC. Fonte: CUEVAS et al., 2010, https:// pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/je900791w. Acesso em 12 de janeiro de 2022.)

De acordo com a figura acima, é INCORRETO afirmar que:

A respeito dos assuntos tratados no texto, são feitas as seguintes afirmativas:

I – O catalisador é uma espécie química que acelera a velocidade de uma reação química.

II – A ação de um catalisador provoca a diminuição da variação de entalpia do processo global.

III – A estrutura orgânica estável referenciada no texto pressupõe a ocorrência exclusiva de átomos de carbono quaternários.

IV – Todos os elementos químicos citados no texto são classificados como metais.

V – Dentre todos os elementos químicos citados no texto, o oxigênio é o que possui maior eletronegatividade.

Das afirmativas feitas, estão corretas apenas

Considere a reação 2A_(aq) -> B2_(aq) + C_(aq) e os dados empíricos das velocidades iniciais para diferentes concentrações do reagente A mostrados na Tabela:


A partir das informações, a Lei de Velocidade para esta reação será de:

A figura ilustra uma reação química de acordo com a teoria das colisões. 




A formação do complexo ativado 

A molécula de N₂ é muito estável (inerte) com energia de ligação N ≡ N de 943, 8 kJ/ mol para formar qualquer composto nitrogenado. Os compostos nitrogenados mais importantes são os adubos agrícolas - NH₄ ; NH₄NO₃ ; (NH₄)₂ SO₄ ; H₂NCONH₂ (ureia) . Sem esses adubos, a produção agrícola cairia acentuadamente, agravando ainda mais o problema da fome mundial. A síntese da amônia é exotérmica, envolvendo conhecimento de cinética e equilíbrio químico.
N₂ (g) + 3H₂ (g) ⇆ 2NH₃ (g) − 109,5 kJ
Nas temperaturas de 25 e 450ºC, as constantes de equilíbrio envolvendo pressão K_P são 3,5.10⁸ e 0,16, respectivamente. Considere as constantes dos gases 0,082atml/molK. Calcule o K_C (constante de equilíbrio envolvendo concentração) para as temperaturas de 450 e 25°C na síntese do NH₃ (g), e classifique o tipo de equilíbrio em homogêneo ou heterogêneo:

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). 


Os experimentos I, II e III, arrumados em ordem crescente de velocidade reacional, serão descritos por

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. 


A partir das informações apresentadas é possível prever que a velocidade (V) do Experimento 4 será