QUÍMICA IIAULAS 18 A 20:

TEORIA DAS COLISÕES E DO COMPLEXO ATIVADO; FATORES QUE INFLUENCIAM NA VELOCIDADE

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃOANUAL

VOLUME 4

OSG.: 100103/15

01. Sabe-se que catalisadores aceleram as reações, pois criam novos caminhos reacionais de menores energias de ativação, tanto para a reação direta quanto para a reação inversa. Sabe-se também que catalisadores não alteram a posição de equilíbrio.

Resposta: B

02.I. Correto. Esta defi nição é a de catálise homogênea.II. Correto. Os catalisadores criam novos caminhos reacionais de mais baixa energia de ativação.III. Falso. Os catalisadores tornam reações que já existem mais rápidas. Sem o uso desses, as reações continuariam a ocorrer, porém

de modo mais lento.IV. Correto. Enzimas são catalisadores presentes em sistemas bioquímicos.

Resposta: D

03. Pelo gráfi co, o cálculo da variação de entalpia é dado por:

∆H = Hprod

– Hreag

= (–10) –20 = –30 kJ

O cálculo da energia de ativação da reação direta sem catalisador é dado por (chamamos o complexo ativado de CA):Eat = H

CA – H

reag = 60 – 20 = 40 kJ.

O cálculo da energia de ativação da reação direta com catalisador é dado por (chamamos o complexo ativado de CA): Eat = H

CA – H

reag = 35 – 20 = 15 kJ.

Resposta: D

04. Notamos que a espécie I

– é consumida na 1ª etapa e é regenerada na mesma proporção na 2ª etapa. Logo, essa espécie atua como catalisador.

Resposta: D

05. Pela conservação dos átomos nos reagentes e produtos, a fórmula do composto orgânico é dada por C18

H36

O2. Então:

I. Correto. Ao reagir com o oxigênio (agente oxidante), os átomos de carbono se oxidam e alcançam no CO2 seu nox máximo (+4).

II. Correto. A fórmula sugere o ácido carboxílico de cadeia saturada com 18 carbonos.III. Correto. A função do catalisador é buscar um novo caminho reacional de menor energia de ativação.IV. Falso. Catalisadores não deslocam a posição de equilíbrio e, portanto, não modifi ca o rendimento do processo.

Resposta: D

06. A reação completa é exotérmica. Observa-se que B e D são os complexos ativados, enquanto C atua como intermediário nesse mecanismo de duas etapas, em que a 1ª etapa é a determinante da velocidade, pois apresenta maior energia de ativação.

Resposta: E

07. Pelo mecanismo apresentado, a lei de velocidade seria v = k·[HBr]·[NO2], onde a 1ª etapa seria a etapa determinante da velocidade

(etapa lenta). Assim:A) Correto. Ao somarmos as duas equações obtém-se a equação sugerida.B) Falso. Veja o comentário anterior.C) Correto. Veja o comentário anterior.D) Correto. A lei de velocidade para a equação global é dada pela etapa lenta.E) Correto. O ácido hipobromoso (HBrO) é o intermediário da reação pois é formado na 1ª etapa e consumido na 2ª etapa.

Resposta: B

08. A) Correto. A urease atua como enzima, tendo, então, comportamento de catalisador.B) Correto. A ordem global é a soma dos expoentes, ou seja, 2.C) Correto. Realmente, segundo a lei de velocidade, a velocidade da reação não depende da concentração do reagente H

2O.

D) Falso. A constante de velocidade k somente varia com a temperatura.E) Correto. Quando as concentrações se reduzem à metade, sendo 1 os expoentes (diretamente proporcional) a velocidade da reação

se reduz a ¼ do valor inicial.

Resposta: D

OSG.: 100103/15

Resolução – Química II

09. Analisando os experimentos 1 e 2, percebemos que a concentração de C duplica enquanto a velocidade não se altera. Logo, o seu expoente na lei de velocidade será 0.Observando os experimentos 1 e 3, percebemos que a concentração de B duplica enquanto a velocidade também duplica. Logo, o expoente de B na lei de velocidade será 1.Observando os experimentos 1 e 4, percebemos que a concentração de A duplica enquanto a velocidade quadruplica. Logo, o expoente de A na lei de velocidade será 2.Assim, a lei de velocidade será v = k·[A]2·[B].Substituindo os dados do 1º experimento, obtém-se o valor de k = 0,01 L2·mol-2·s-1.Assim, somente as opções I e III são corretas.

Resposta: A

10. Analisando os dados da 1ª e 3ª linhas, percebemos que, ao se reduzir a concentração pela metade, a velocidade da reação também se reduz à metade. Assim, a reação é de 1ª ordem em relação ao reagente A, ou seja, v = k·[A]. Percebe-se ainda que o tempo para cair pela metade (tempo de meia-vida) é de 10 minutos.

Resposta: C

11. Antes de qualquer análise em termos de velocidade de reação é necessário que se faça uma análise para se mensurar a quantidade de produto formado, independente da velocidade. O raciocínio é simples: forma mais produto a reação que consome mais reagente. Assim, as curvas 1 e 2 devem se referir aos experimentos C e D, que consumiram maior volume de ácido. Como o experimento C foi realizado em temperatura maior, deve estar relacionado com a curva 1. A curva 2, de menor velocidade que 1, está relacionada com o experimento D. Da mesma forma, as curvas 3 e 4 estão relacionadas com os experimentos A e B. Como o experimento B é mais rápido (o ferro está em limalha), deve estar relacionado à curva 3. E assim, o experimento A está associado à curva 4.

Resposta: E

12. O tempo é inversamente proporcional à velocidade da reação. Assim, o experimento de menor tempo (mais rápido) é aquele em maior temperatura e com catalisador (o de número 3). Como os outros não utilizam catalisador, é preciso somente olharmos para as temperaturas. Logo, t

3 < t

4 < t

2 < t

1.

Resposta: B

13. Em 1 o fator determinante é a temperatura; em 2, o texto se refere ao fator superfície de contato; e em 3, o texto faz alusão ao uso de enzimas (catalisadores) em bebidas lácteas.

Resposta: C

14. Em reações catalisadas por enzimas, o aumento de temperatura aumenta inicialmente a velocidade. Com a desnaturação da enzima, o catalisador deixa de atuar e a velocidade da reação começa a diminuir, como se vê no gráfi co II.

Resposta: C

15. Ao fi nal da reação, a massa de CO2 produzida deve ser a mesma (admitindo que as proporções de reagentes sejam mantidas idênticas).

Contudo, a reação ocorrendo a 220 ºC deve ser mais rápida e produz o CO2 em tempo menor. Assim, o melhor gráfi co é o da

alternativa D.

Resposta: D

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