Questõesde CESMAC sobre Velocidade de Reação, Energia de Ativação, Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador

Pentóxido de dinitrogênio, N2O5, também conhecido por anidrido nítrico, é um sólido branco altamente reativo e, ao se misturar com água, produz ácido nítrico.

A decomposição do pentóxido de dinitrogênio em solvente orgânico é dada por:

2 N2O5 → 4 NO2 + O2(g) (1)

Nesta reação, o gás oxigênio escapa da solução. Isso significa que a reação reversa é desprezível. O estudo cinético da reação (1) é mostrado no gráfico da velocidade de reação (v) em função da [N2O5].

A partir desse gráfico, é correto afirmar que a lei de velocidade para essa reação é:

Um rapaz de 20 anos estava muito gripado e resolveu tomar vitamina C efervescente de 1g durante três dias. No primeiro dia ele tomou o comprimido dissolvendo-o em água de filtro natural (à temperatura ambiente). No segundo dia só havia água gelada e no terceiro dia foi utilizada água com gás à temperatura ambiente. Sabendo-se que o processo de dissolução da vitamina C efervescente em água ocorre através de uma reação endotérmica, envolvendo a liberação de CO2. Três afirmações foram feitas:

1) Na água com gás a velocidade de reação deve ser menor do que em água natural.
2) Em água gelada a velocidade de reação deve ser menor que em água natural.
3) No terceiro dia a vitamina C efervescente se dissolveu mais rápido que nos dias anteriores.

Está(ão) correta(s) apenas:

Ao abastecer um automóvel com gasolina, é norma do órgão controlador do governo que o abastecimento seja suspenso após o disparo automático da bomba de combustível. Um dos argumentos é a preservação da saúde do frentista e o outro uma questão de segurança, isso porque moléculas dos componentes da gasolina, que podem ser percebidas pelo olfato, podem sofrer combustão em contato com moléculas de oxigênio.


À partir dessas informações, foram feitas três afirmações:

1) À temperatura ambiente, as moléculas dos componentes da gasolina e as do oxigênio não têm energia suficiente para iniciar a combustão.
2) A reação de combustão entre as moléculas dos componentes da gasolina e as do oxigênio pode ser iniciada na presença de um cigarro aceso, provocando uma explosão.
3) Entre as moléculas dos componentes da gasolina podemos encontrar compostos derivados do benzeno, que são compostos cancerígenos.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s):

A reação “X + 2 Y → produtos” apresenta uma lei de velocidade expressa por v = k .[X]2 . Se a concentração de X for mantida constante e a concentração de Y triplicar, a velocidade da reação fica multiplicada por um fator igual a:

O radioiodo I-131 é um isótopo radioativo usado no tratamento da glândula tireoide. Ele decai de maneira que, depois de t dias, uma unidade do isótopo fica reduzida a 0,9174t . Em quantos dias uma unidade de radioiodo fica reduzida a 0,1 unidade? Dados: use as aproximações ln 0,1 ≈ -2,322 e ln 0,9174 ≈ – 0,086.

A queima de combustíveis fósseis gera uma grande concentração de poluentes, em grande parte na forma de gases. Esses poluentes são constituídos de óxidos de nitrogênio (NOx), óxidos de enxofre (SOx), monóxido de carbono (CO) e hidrocarbonetos. Através do uso de catalisadores, presentes nos escapamentos dos carros, ocorre uma redução na emissão desses poluentes, mediante a conversão do monóxido de carbono em dióxido de carbono (CO2), dos óxidos de nitrogênio em N2 e dos óxidos de enxofre em sulfeto de hidrogênio (H2S).

Figura adaptada de Duward Shriver et al., Inorganic Chemistry, 6 ed., 2014.

Sobre o processo de catálise ilustrado acima, é correto afirmar o que segue

Xenobióticos são compostos químicos encontrados em um sistema biológico, porém não produzidos por ele. Medicamentos, como os antibióticos, são considerados compostos xenobióticos, sendo metabolizados no fígado através de enzimas. Um exemplo de metabólito xenobiótico humano é o terc-butanol, que pode ser sinteticamente obtido através de diferentes formas. Uma forma de obtenção do terc-butanol está representada através da reação abaixo:

(CH3)3CBr(aq) + OH- (aq) → (CH3)3COH(aq) + Br- (aq)

Experimentos foram realizados para o estudo da cinética reacional, à temperatura constante de 60°C.

Baseado nos experimentos descritos acima, qual a lei de velocidade para a formação do terc-butanol?

Para diminuir a poluição atmosférica, de acordo com a legislação brasileira, todos os carros devem utilizar conversores catalíticos, que são dispositivos sólidos do tipo "colmeias", contendo catalisadores apropriados por onde fluem os gases produzidos na combustão da gasolina. Ocorrem reações complexas com transformações de substâncias tóxicas em não-tóxicas, como:

Com relação às equações das reações descritas, analise as afirmações seguintes:

1) Todas as equações envolvem catálise heterogênea.
2) Os catalisadores são consumidos nas reações.
3) Os catalisadores diminuem a energia de ativação das reações, aumentando assim a velocidade.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s):

Numa dada reação química, “2 A + B → Produtos”, o processo se dá em uma única etapa. Dada a constante de velocidade, como sendo k = 0,5 L2 .mol-2 .min-2 e as concentrações de A e B como sendo 2,0 e 4,0 mol.L-1 , qual a velocidade da reação química em mol.L-1 .min-1?

Em 1918, o químico alemão Fritz Haber ganhou o prêmio Nobel, a partir do seu trabalho sobre a possibilidade técnica da síntese da amônia, a partir dos gases nitrogênio e hidrogênio. Carl Bosch, engenheiro metalúrgico da empresa Basf, transformou a possibilidade teórica prevista por Haber em uma realidade prática, que lhe rendeu o mesmo Prêmio Nobel de Química, em 1931. Numa experiência, a reação de formação de amônia (NH3), a partir do N2 e do H2, ocorre com uma velocidade de consumo de 6 mols de nitrogênio (N2) por minuto. Nesse caso, a velocidade de consumo de hidrogênio (H2) é:

O conhecimento da velocidade das reações químicas é de extrema importância em diversos processos utilizados na indústria química em geral. Sobre esse tema, analise as afirmações a seguir.

1) A velocidade de uma reação química geralmente diminui com o aumento da temperatura.

2) A velocidade de uma reação química depende da concentração dos reagentes.

3) A velocidade de uma reação química independe da orientação apropriada das moléculas no momento do choque.

4) Para os sólidos, quanto maior a superfície de contato, maior será a velocidade da reação química.

Estão corretas apenas:

A reação em fase gasosa entre monóxido de nitrogênio, NO e oxigênio, O2 segue a lei de reação v = k[NO]2 [O2]. Considerando este fato, podemos afirmar que:

Considere a decomposição de um poluente gasoso no meio ambiente como sendo um processo com cinética de primeira ordem e com energia de ativação bastante elevada. Há mais de 50 anos que esse poluente não é liberado na atmosfera. Como resultado de controles ambientais mais rígidos, a concentração atual deste poluente é 1/4 do que era há 10 anos atrás. Avalie as alternativas abaixo e assinale a correta.

A hidrólise de mono-ésteres de fosfato em sistemas biológicos é um processo crucial e está ligado à regulação metabólica e a uma variedade de sinais celulares. A hidrólise de mono-ésteres fosfatos é um processo termodinamicamente favorável; no entanto, em pH 7 e 298 K, essa reação é muito lenta. Essa hidrólise é catalisada por um grupo de enzimas chamadas de fosfatases, sendo que a reação abaixo envolve uma fosfatase alcalina (AP).

Considere as afirmações e assinale a alternativa correta.