Questão 0cfdd269-99
Prova:USP 2019
Disciplina:Química
Assunto:Química Orgânica, Tipos de Reagentes e Mecanismos das Reações Orgânicas.
Os movimentos das moléculas antes e depois de uma reação
química obedecem aos princípios físicos de colisões. Para
tanto, cada átomo é representado como um corpo pontual
com uma certa massa, ocupando uma posição no espaço e
com uma determinada velocidade (representada na forma
vetorial). Costumeiramente, os corpos pontuais são
representados como esferas com diâmetros proporcionais à
massa atômica. As colisões ocorrem conservando a
quantidade de movimento.
Considerando um referencial no qual as moléculas neutras
encontram‐se paradas antes e após a colisão, a alternativa
que melhor representa o arranjo de íons e moléculas instantes
antes e instantes depois de uma colisão que leva à reação
F − + H3CCl → CH3F + Cl −
é
Note e adote:
Massas atômicas: H = 1 u.m.a., C = 12 u.m.a., F = 19 u.m.a. e Cl = 35 u.m.a.
Considere que apenas o isótopo de cloro Cl = 35 u.m.a. participa da reação.
Os movimentos das moléculas antes e depois de uma reação
química obedecem aos princípios físicos de colisões. Para
tanto, cada átomo é representado como um corpo pontual
com uma certa massa, ocupando uma posição no espaço e
com uma determinada velocidade (representada na forma
vetorial). Costumeiramente, os corpos pontuais são
representados como esferas com diâmetros proporcionais à
massa atômica. As colisões ocorrem conservando a
quantidade de movimento.
Considerando um referencial no qual as moléculas neutras
encontram‐se paradas antes e após a colisão, a alternativa
que melhor representa o arranjo de íons e moléculas instantes
antes e instantes depois de uma colisão que leva à reação
F − + H3CCl → CH3F + Cl −
é
Note e adote:
Massas atômicas: H = 1 u.m.a., C = 12 u.m.a., F = 19 u.m.a. e Cl = 35 u.m.a.
Considere que apenas o isótopo de cloro Cl = 35 u.m.a. participa da reação.
A
B
C
D
E
Gabarito comentado
Talita Goulart Graduação e Mestrado em Engenharia Química pela UFRRJ, Doutoranda em Engenharia Química pela COPPE/UFRJ, Professora de Química.
Esta questão aborda o conceito do tamanho dos átomos e seu movimento durante colisões que levam à reações químicas. Na ilustração, cada esfera corresponde a um átomo. Dessa forma, tem-se que:
• O tamanho dos átomos é diretamente proporcional à sua massa, ou seja, quanto maior a massa do átomo, maior o seu diâmetro (D). Logo, DCl > DF > DC > DH.
• De acordo com o enunciado as moléculas neutras encontram-se paradas, logo, na ilustração, a seta que representa o movimento não deve estar presente na molécula de CH3F, que precisa ter esferas de 3 tamanhos diferentes (C, H e F), sendo que as esferas que representam o H precisam ser menores.
• Os íons F- e Cl- devem ser representados por apenas uma esfera e a esfera do Cl- (após a colisão) tem que ser maior do que a do F- (antes da colisão), uma vez que possui mais massa.
• A velocidade do íon Cl- deve ser menor do que a do íon F-, uma vez que um corpo com maior massa possui menor velocidade (conservação da quantidade de movimento), portanto, a seta precisa ser maior no íon F-.
Considerando os fatos acima, a única alternativa possível é a letra C.
Gabarito do Professor: Letra C.
