Questões de Vestibular Sobre velocidade de reação, energia de ativação, concentração, pressão, temperatura e catalisador em química

Considere o gráfico que representa genericamente uma transformação exotérmica.

Energia de ativação, variação de entalpia da transformação e complexo ativado podem ser, respectivamente, associados aos números

Obras de arte expostas em museus podem conter metais tóxicos em sua composição, como chumbo, cádmio ou mercúrio e/ou seus óxidos. Um incêndio em um museu no qual obras de arte contendo mercúrio são incineradas pode gerar dimetilmercúrio ((CH₃)₂Hg), uma neurotoxina altamente letal mesmo em baixas concentrações (0,030 mg/cm³). Se inalado, os sintomas costumam aparecer semanas após a exposição inicial, o que torna ineficaz qualquer tipo de tratamento. As equações químicas 1 e 2 são exemplos de reações químicas de formação do composto dimetilmercúrio.
Equação 1: 3C₂H₆(g) + 2HgO(s) + 5/2 O₂(g) → 2(CH₃)₂Hg(g) + 2CO₂(g) + 3H₂O(g)
Equação 2: 3C₂H₅OH(g) + HgO(s) + 5O₂(g) → (CH₃)₂Hg(g) + 4CO₂(g) + 6H₂O(g)


Com base no texto, nos conhecimentos sobre termodinâmica e cinética química, e supondo a queima total de HgO a 1 atm e a 300 K, assinale a alternativa correta.

As reações químicas precisam de um certo tempo para se completarem, algumas são mais rápidas do que outras. Nesse sentido, a cinética química é direcionada à compreensão dos fatores que influenciam a velocidade das reações químicas. Sobre este tema, um estudante fez as seguintes afirmações em uma prova de química:
I. A velocidade de uma reação é uma grandeza que indica como as quantidades de reagentes e produtos dessa reação variam em uma escala temporal. II. A velocidade das reações química depende da concentração dos reagentes. III. Quanto maior for a concentração de reagentes, menor será a velocidade das reações químicas. IV. Em uma reação química, a energia de ativação corresponde ao valor mínimo de energia que as moléculas de reagentes devem possuir para que seja eficaz uma colisão entre elas. V. O valor específico da energia de ativação em uma reação química é uma constante comum a todos os tipos de reações que podem ocorrer. VI. O aumento da temperatura, em uma reação química, contribui para o aumento da velocidade desta reação. VII. Uma substância caracterizada como catalisadora, aumenta a velocidade de uma reação química e, portanto, será, sem exceções, consumida durante a reação. VIII. Um catalisador aumenta a velocidade de uma reação química, pois promove aumento da energia de ativação da mesma. IX. Em uma reação química, a alteração na velocidade devido à ação de um catalisador é denominado catálise.
Na correção dessas afirmações feitas pelo aluno na prova, o professor descontou 2 pontos por cada afirmação incorreta. Sendo assim, pode-se considerar que foi descontado na prova do referido aluno:

Considere os dados sobre a cinética da reação química genérica abaixo.

2A + 3B → 3C + 2D

Assinale a alternativa que contém o valor da ordem total da reação química indicada.

Dos fatores abaixo relacionados, apenas um deles, se aumentado, provoca diminuição na velocidade de uma reação química. O referido fator será:

Sobre catalisadores, são feitas as quatro afirmações seguintes.

I. São substâncias que aumentam a velocidade de uma reação.

II. Reduzem a energia de ativação da reação.

III. As reações nas quais atuam não ocorreriam nas suas ausências.

IV. Enzimas são catalisadores biológicos.

Com base nos conhecimentos sobre cinética química, dentre as afirmações apresentadas estão corretas:

Para responder à questão, analise os seguintes dados:

1- A temperatura ao final da reação é de 70°C.

2- Considere que esta reação ocorra numa estufa e que a velocidade de formação do produto dentro da estufa seja de 2,5 mol ⁄ L. seg.

Aplicando-se a regra de van’t Hoff, a velocidade de uma reação química que inicialmente se encontra submetida a uma temperatura de 30°C equivale a

CARDILOL (carvedilol) é um β-bloqueador não seletivo que apresenta também atividade α1-bloqueadora. Rapidamente absorvido após a administração oral, com biodisponibilidade absoluta de 25%, devido ao efeito de primeira passagem.

Na insuficiência hepática, a biodisponibilidade pode chegar a 80%. É 95% ligado às proteínas plasmáticas, com volume de distribuição de 2 L/kg. Não se acumula com o uso crônico, sendo metabolizado principalmente no fígado. Existem metabólitos ativos, em concentrações baixas, não contribuindo para a sua ação terapêutica. Somente 16% da dose é eliminada pelos rins, na forma de metabólitos. Meia-vida de eliminação é de aproximadamente 7 horas. [...] A dose mínima terapêutica recomendada é de 6,25 mg/dia, e a dose máxima terapêutica recomendada é de 50,0 mg/dia.

Disponível em:<http://www.bulas.med.br/p/bulas-demedicamentos/bula/4899/cardilol.htm>. Acesso em: 21 de julho de 2016.

Para um paciente que ingeriu a dose máxima do Cardilol recomendada para um dia, depreende-se que, após

VIGILÂNCIA SANITÁRIA REFORÇA

FISCALIZAÇÃO DE CARNE EM RIO BRANCO

A Vigilância Sanitária Municipal está reforçando a fiscalização da carne que é vendida na capital acreana. Na semana passada, 160 quilos do produto foram apreendidos pelo órgão, por não estar dentro das normas exigidas. A secretária Municipal de Saúde, Marcilene Alexandrina, disse que algumas características precisam ser verificadas pelos consumidores e pela vigilância antes do consumo.

"O consumidor precisa observar algumas coisas, por exemplo, se quiser que a carne seja moída, isso tem que ser feito na hora, não pode comprar uma carne já moída, porque você não sabe que carne realmente foi moída, se é de primeira, de segunda. O consumidor deve pedir para moer, tirar os ossos e também verificar o corte, pois este precisa ser feito na hora", informou.

Marcilene disse ainda que inspeções nos estabelecimentos de comércio que vendem o produto são atividades que fazem parte do cronograma da instituição.

“Com relação às carnes, nossa orientação principal é a origem dessa carne, se ela tem o carimbo, a nota fiscal e a indicação do local onde foi adquirido esse alimento. Esses são alguns dos principais cuidados, após essa fase, nós trabalhamos com relação à armazenagem, se está na temperatura adequada, se há um cuidado do estabelecimento em manter a higiene do local, entre outras coisas”, disse.

Disponível em:<http://www.olhardireto.com.br/noticias/exibir.asp?noticia=Vigilancia_ Sanitaria_reforca_fiscalizacao_de_carne_em_Rio_Branco&id=315491)> .Acesso em: 06 de agosto de 2016.

O texto relata dois fatores que são capazes de acelerar a decomposição da carne. De acordo com a cinética química, depreende-se que esses fatores são

Coletar dados cinéticos das reações químicas e analisá-los, para determinar a velocidade das reações, levam os químicos ou engenheiros químicos a proporem mudanças que aumentam a eficiência do processo reacional. O gráfico a seguir (FIGURA 02) representa o comportamento cinético de uma reação.
FIGURA 02


Analisando a FIGURA 02 , é possível dizer que a velocidade média de consumo do reagente A é de, aproximadamente:

NO₂(g) + CO(g) → CO₂(g) + NO(g)

A Lei da velocidade de uma reação química é determinada, experimentalmente, porque, em geral, as reações ocorrem em duas ou mais etapas, e não diretamente como sugere a equação química. A reação química entre NO₂(g) e CO(g) não é elementar, portanto ocorre em mais de uma etapa e tem Lei de velocidade representada pela expressão v = k[NO₂] ² , a 200° C.

Essas considerações e as informações da tabela permitem corretamente concluir

Marque a opção que apresenta uma estratégia para o aumento da velocidade de uma reação química:

A uma dada temperatura, a reação de recombinação do iodo em fase gasosa, Ar(g) + 2I(g) → Ar(g) + I2(g), apresenta os seguintes dados experimentais (tabela abaixo), relativos a sua cinética. Utilizando essas informações, encontre a taxa de desenvolvimento da reação e o valor da constante de velocidade. Marque a alternativa que fornece, corretamente, as respostas solicitadas.

O peróxido de hidrogênio se decompõe lentamente segundo a reação:

Na presença do íon brometo (Br- ), a decomposição ocorre rapidamente segundo as reações:
As reações vistas podem ser demonstradas graficamente a partir de um diagrama de energia potencial:

Em relação à decomposição do H₂O₂:
I. A reação sem catalisador acontece em apenas uma etapa e a reação com catalisador acontece em duas etapas, porém o produto formado é exatamente o mesmo.
II. E₁ é a energia de ativação referente à decomposição do H₂O₂ na ausência de catalisador e E₃ é a energia de ativação referente à decomposição do H₂O₂ na presença de catalisador. III. E₂ é a energia de ativação da etapa determinante da velocidade da reação catalisada pelo íon Br^- .
IV. E₄ é a variação de entalpia da reação, que é endotérmica.
V. No gráfico, os pontos identificados por (2), (3) e (5) correspondem à energia dos complexos ativados para as reações representadas.
Assinale a alternativa CORRETA.

Analise as afirmativas a seguir em relação à cinética química:

I. o aumento da concentração dos reagentes diminui a velocidade da reação.
II. quanto maior a área de contato entre as fases dos reagentes, maior será a velocidade da reação.
III. quanto maior a energia de ativação, mais lenta será a reação.
IV. o aumento da temperatura do sistema diminui a velocidade da reação.
V. o uso de catalisador diminui a energia de ativação e, portanto, aumenta a velocidade de uma reação.

Assinale a alternativa CORRETA.

O peróxido de hidrogênio (H₂ O₂ ) é um composto utilizado em várias áreas (industrialização de alimentos e de medicamentos, tratamento de efluentes e controle ambiental). Apesar de sua grande reatividade, o peróxido de hidrogênio é um metabólito natural em muitos organismos, participando de inúmeras reações biológicas. Quando decomposto, resulta em oxigênio molecular e água, segundo a equação química 2 H₂ O2_(aq) → 2 H₂ O_(l) + O2_(g) . Ao monitorar-se a decomposição de uma solução de H₂ O₂ em função do tempo, a 20ºC, foram obtidos os seguintes dados:
Com base nos dados da tabela, podemos concluir que, nos 200 min iniciais de reação, a velocidade de desaparecimento de H₂ O₂ (mol L⁻¹ min⁻¹) será de aproximadamente

Numa determinada condição experimental e com o catalisador adequado, ocorre uma reação, conforme representada no gráfico, que relaciona porcentagem do composto pelo tempo de reação.

Uma representação adequada para esse processo é:

Em uma aula experimental, dois grupos de alunos (G₁ e G₂) utilizaram dois procedimentos diferentes para estudar a velocidade da reação de carbonato de cálcio com excesso de ácido clorídrico. As condições de temperatura e pressão eram as mesmas nos dois procedimentos e, em cada um deles, os estudantes empregaram a mesma massa inicial de carbonato de cálcio e o mesmo volume de solução de ácido clorídrico de mesma concentração.

O grupo G₁ acompanhou a transformação ao longo do tempo, realizada em um sistema aberto, determinando a variação de massa desse sistema (Figura 1 e Tabela).

O grupo G₂ acompanhou essa reação ao longo do tempo, porém determinando o volume de dióxido de carbono recolhido (Figura 2)

Comparando os dois experimentos, os volumes aproximados de CO₂, em litros, recolhidos pelo grupo G₂ após 60, 180 e 240 segundos devem ter sido, respectivamente,

Note e adote:

massa molar do CO₂: 44 g/mol;

volume molar do CO₂: 24 L/mol;

desconsidere a solubilidade do CO₂ em água.

Um antiácido comercial em pastilhas possui, em sua composição, entre outras substâncias, bicarbonato de sódio, carbonato de sódio e ácido cítrico. Ao ser colocada em água, a pastilha dissolve‐se completamente e libera gás carbônico, o que causa a efervescência. Para entender a influência de alguns fatores sobre a velocidade de dissolução da pastilha, adicionou‐ se uma pastilha a cada um dos quatro recipientes descritos na tabela, medindo‐se o tempo até a sua dissolução completa.



Para todos os experimentos, foi usada água mineral da mesma marca. Considere a água com gás como tendo gás carbônico dissolvido.
Com base nessas informações, é correto afirmar que