Resolução das atividades complementares
Química
2
Q25 — Energias de ligação
p. 49
1 (Uni-Rio-RJ) Os romanos utilizavam CaO como argamassa nas construções rochosas. O CaO era
misturado com água, produzindo Ca(OH)2, que reagia lentamente com o CO‚ atmosférico, dando calcário:
Ca(OH)2(s) 1 CO2(g) → CaCO3(s) 1 H2O(g)
Substância
Ca(OH)2(s)
2986,1
CaCO3(s)
21 206,9
CO2(g)
2393,5
H2O(g)
2241,8
Resolução:
Reação:
A partir dos dados da tabela, a variação de entalpia da
reação, em kJ/mol, será igual a:
d) 2220,8
a) 1138,2
e) 22 828,3
b) 169,1
c) 269,1
DH0f (kJ/mol)
Ca(OH)2(s) 1 CO2(g) → CaCO3(s) 1 H2O(g)
DHreação 5 DHf
produtos
2 DHf
reagentes
DHreação 5 (21 206,9) 1 (2241,8) 2 [(2986,1) 1 (2393,5)]
DHreação 5 269,1 kJ
2 (UEL-PR) H2(g) → 2 H(g)
Dado: massa molar do H 5 1 g/mol
Considere os seguintes diagramas da variação de entalpia para a reação acima:
H
H2(g)
H
dH
H
2 H(g)
H
dH
2 H(g)
dH
2H(g)
H2(g)
H2(g)
I
II
III
H2(g)
dH
H
H2(g) # 2H(g)
2H(g)
IV
V
Qual dos diagramas corresponde à reação?
a) I
c) III
b) II
d) IV
Resolução:
A quebra de ligações químicas é um processo endotérmico.
e) V
p. 50
3 (Fuvest-SP) Com base nos dados da tabela,
Ligação
Energia de ligação (kJ/mol)
HH
436
C,  C,
243
H  C,
432
pode-se estimar que o DH da reação representada por
H2(g) 1 C,2(g) → 2 HC,(g),
dado em kJ por mol de HC,(g), é igual a:
c) 2247
a) 292,5
d) 1185
b) 2185
e) 192,5
Resolução:
C, C,(g)
→
2 H C,(g)
H H(g) 1
DH 5 1436
1243
12 (2432)
DH 5 2185 kJ
2185 kJ
2 mol HC,
x
1 mol HC,
x 5 292,5 kJ
4 (Mack-SP) A variação de entalpia para a reação dada pela equação:
4 HC,(g) 1 O2(g) → 2 H2O(g) 1 2 C,2(g) é:
Dados: (Energia de ligação em kcal/mol)
H  C, → 103,1
O l O → 119,1
H  O → 110,6
C,  C, → 57,9
c) 226,7 kcal
a) 11 089,2 kcal
d) 1911,8 kcal
b) 2467,4 kcal
Resolução:
DH 5 4 H C,(g) 1 O O(g) → 2 H O H(g) 1 2 C, C,(g)
DH 5 4 (1103,1) 1 119,1 1 4(2110,6) 1 2(257,9) 5 226,7 kcal
e) 2114,8 kcal
5 (UFMG) Metano, o principal componente do gás natural, é um importante combustível industrial.
A equação balanceada de sua combustão está representada na figura adiante. Consideram-se, ainda, as
seguintes energias de ligação, em kJ mol21:
E (C  H) 5 416
E (C l O) 5 805
E (O l O) 5 498
E (O  H) 5 464
Utilizando-se os dados anteriores, pode-se estimar que a entalpia de combustão do metano, em kJ mol21, é
H
(g) � 2 O l O(g) # O l C l O(g) � 2 O (g)
C
H
H
H
a) 22 660
b) 2806
H
H
c) 2122
d) 122
Resolução:
DH 5 4 (1416) 1 2 (1498) 1 2 (2805) 1 4 (2464)
DH 5 2806 kJ mol21
6 (Mack-SP) Dadas as energias de ligação em kcal/mol,
H  H: 104,0
Br  Br: 45,0
H  Br: 87,0
o DH da reação 1 H 2 1 1 Br2 → HBr é igual a:
2
2
c) 212,5 kcal
a) 162,0 kcal
d) 2236,0 kcal
b) 1149,0 kcal
Resolução:
1 H
1 Br → HBr
1
2
2
2 2
DH 5 1 (1104,0) 1 1 (145,0) 1 (287,0)
2
2
DH 5 212,5 kcal
e) 2161,5 kcal
7 (Uni-Rio-RJ) O gás cloro (C,2), amarelo-esverdeado, é altamente tóxico. Ao ser inalado, reage com a
água existente nos pulmões, formando ácido clorídrico (HC,), um ácido forte capaz de causar graves lesões
internas, conforme a seguinte reação:
C,2(g) 1 H2O(g) → HC,(g) 1 HC,O(g)
Ligação
Energia de ligação (kJ/mol; 25 °C e 1 atm)
C,  C,
243
HO
464
H  C,
431
C,  O
205
Utilizando os dados constantes na tabela anterior, marque a opção que contém o valor correto da variação de
entalpia verificada, em kJ/mol.
c) 152
e) –104
a) 1104
d) 271
b) 171
Resolução:
Equação da reação envolvida: C, C, (g) 1 H O H(g) → H C,(g) 1 H O C,(g)
DH 5 (1243) 1 2 (1464) 1 (2431) 1 (2464) 1 (2205)
DH 5 171 kJ
8 (Fuvest-SP) Pode-se conceituar energia de ligação química como sendo a variação de entalpia (DH)
que ocorre na quebra de 1 mol de uma dada ligação.
Assim, na reação representada pela equação:
NH3(g) → N(g) 1 3 H(g) DH 5 1 170 kJ/mol NH3
são quebrados 3 mols de ligação N  H, sendo, portanto, a energia de ligação N  H igual a 390 kJ/mol.
Sabendo-se que na decomposição:
N2H4(g) → 2 N(g) 1 4 H(g) DH 5 1 720 kJ/mol N2H4
são quebradas ligações N  N e N  H, qual o valor, em kJ/mol, da energia de ligação N  N?
a) 80
c) 344
e) 1 330
b) 160
d) 550
Resolução:
Reação: H  N  N  H
 
H H
4 (1390) 1 x 5 1 720
x 5 160 kJ
→
2 N(g) 1 4 H(g)
DH 5 1 720 kJ
9 (Unimep-SP) Calcule o DH0 em kcal/mol, a 25 °C, para:
1 Fe2O3(s) 1 1 CO(g) → 2 FeO(s) 1 1 CO2(g)
Dados os calores de formação em kcal/mol:
DH0f
Fe2O3(s) 5 –196,50
DH0f
CO(g) 5 –26,41
DH0f
FeO(s) 5 –63,80
DH0f
CO2(g) 5 –94,05
a) 12,60
b) 1,26
c) 6,30
d) 9,80
e) 37,50
Resolução:
DH 5 H p 2 Hr
DH 5 [2  DHFeO 1 DHCO2 ] 2 [DHFe2O3 1 DHCO]
DH 5 [2  (263,8) 1 (294,05)] 2 [2196,5 1 (226,41)]
DH 5 (2221,65) 2 (2222,91)
DH 5 11,26 kcal
10 (Fuvest-SP) Dadas as seguintes energias de ligação, em quilojoules por mol de ligações (valores
absolutos):
N m N: 945,4 H  H: 436,0 N  H: 391,0
calcule o calor (em quilojoules por mol de NH3(g)) envolvido na reação representada por:
1 N2(g) 1 3 H2(g) → 2 NH3(g)
Resolução:
Cálculo da variação de entalpia.
DH
H 5  Dligações rompidas 1  DHligações formadas
DH 5 [(1  N m N) 1 (3  H  H) 1 [6  N  H)]
DH 5 [1  (1945,4)] 1 [3  (1436,0)] 1 [6  (2391,0)]
DH 5 2 253,4 1 (22 346,0)
DH 5 292,6 kJ
2 mol de NH 3(g)  92,6 kJ
1 mol de NH 3(g)  x
1  92,6
⇒ x 5 46,3 kJ
2
DH 5 246,3 kJ/mol de NH 3(g)
x 5
Resolução das atividades complementares
Química
2
Q26 — Entropia e energia livre
p. 58
1 (UFRN) Um béquer de vidro, com meio litro de capacidade, em condições normais de temperatura e
pressão, contém 300 mL de água líquida e 100 g de gelo em cubos.
Durante o processo de fusão do gelo nas condições do sistema descrito no texto (273 K e 1,0 atm), deve ocorrer
a) aumento de entropia e diminuição de entalpia.
c) diminuição de entropia e aumento de entalpia.
b) diminuição de entalpia e de entropia.
d) aumento de entalpia e de entropia.
Resolução:
A transformação de água sólida (gelo) em água líquida é endotérmica. Ocorre, portanto, com
aumento de entalpia.
A fusão da água ocorre, também, com aumento do grau de desordem do sistema: aumento de
entropia.
2 (PUC-RS) O melhor critério para traduzir a espontaneidade ou não de um processo químico é a sua
variação de:
a) energia livre.
b) entropia.
c) entalpia.
d) temperatura.
e) energia interna.
3 (Unifor-CE) Colocando-se em ordem crescente de organização (diminuição de entropia) das
partículas constituintes dos materiais:
I. açúcar comum
II. gasolina
III. ar
têm-se, nas condições ambiente,
a) III, II e I
c) II, I e III b) II, III e I
d) I, III e II
e) I, II e III
Resolução:
O sistema mais organizado é o formado por açúcar comum (fase sólida). O sistema de maior grau
de desordem é o formado por ar (mistura de substâncias na fase gasosa). A gasolina é um sistema de
organização intermediária (mistura de substâncias na fase líquida).
4 (UFC-CE) “Um estado mental agitado e perturbado resultará em vibrações não-harmônicas,
desorganizadas e aleatórias das células cerebrais. Isto quer dizer que neste estado há uma predominância da
entropia à custa de energia livre.”
Harbans Arora, no texto acima, do seu livro Ciência Moderna sob a Luz da Yoga Milenar, p. 29, faz um
paralelismo entre os estados energéticos termodinâmicos (entropia e energia livre) e os estados mentais.
Marque a(s) alternativa(s) correta(s):
01. Em termodinâmica, um estado energético de partículas como átomos e moléculas pode ser caracterizado pelos parâmetros: entropia e energia livre.
02. A entropia é a medida da desordem de um sistema.
04. Quanto mais desorganizado for o sistema, maior será a sua entropia.
08. Em sintonia com o texto, em um estado mental relaxado e pacífico predominam as vibrações harmônicas das células cerebrais, resultando em uma diminuição da entropia.
Resolução:
Todas as alternativas estão corretas.
Resposta: soma 5 15.
5 (UFPE) Considere as equações químicas escritas a seguir.
(I) C,2(g) 1 H2O(,) → HC,(aq) 1 HC,O(aq)
(II) 4 NH3(g) 1 5 O2(g) → 4 NO(g) 1 6 H2O(g)
DG 5 2960 kJ ? mol21
(III)Fe2O3(s) 1 2 A,(s) → A,2O3(s) 1 2 Fe(s)
DH0 5 2851,5 kJ
Com base nos dados acima, pode-se afirmar que:
( F ) (I) representa uma reação onde ocorre aumento de entropia.
( V ) (II) representa uma reação química espontânea.
( V ) todas as equações representam reações de oxi-redução.
( F ) (III) representa uma reação química fortemente endotérmica, nas condições-padrão.
( F ) as três equações acima são equações termoquímicas.
Resolução:
Falsa. Na reação I, C,2(g) – substância com alta entropia – está dando origem a substâncias em meio
aquoso – menor entropia. Nessa transformação, portanto, há diminuição de entropia.
Verdadeira. Toda reação com DG , 0 é espontânea.
Verdadeira. Em todas as reações há elementos que alteram seus números de oxidação.
Falsa. A reação apresenta DH , 0. Trata-se, portanto, de uma reação exotérmica.
Falsa. Apenas II e III são equações termoquímicas.
6 (PUC-SP) A 25 °C e 1 atm têm-se:
DH de formação do CO2 5 294,1 kcal mol21
DH de formação de H2O 5 268,3 kcal mol21
DH de combustão do C2H2 5 2310,6 kcal mol21
DS de formação do C2H2 5 20,048 kcal mol21
Escolha entre as alternativas relacionadas na tabela a seguir a que completa, adequadamente, a afirmação:
A 25 °C e 1 atm, DH de formação do C2H2 é ­­­______, DG é ­­­______, portanto o processo é ­­­______
a)
b)
c)
d)
e)
DH kcal mol21
DG kcal mol21
Espontaneidade
154,1
268,4
espontâneo
254,1
168,4
não espontâneo
154,1
168,4
não espontâneo
254,1
255,3
espontâneo
154,1
155,3
não espontâneo
Resolução:
Para a reação de combustão do acetileno (C2H2):
1 C2H2(g) 1 5/2 O2(g) → 2 CO2(g) 1 1 H2O(v)
DHreação 5 DHf
2 DHf
produtos
reagentes
DH 5 [2(294,1) 1 (268,3)] 2 [DHf
2310,6 5 [2188,2 2 68,3] 2 DHf
DHf
acetileno
5 154,1 kcal
]
acetileno
acetileno
DG 5 DH 2 TDS
DG 5 54,1 2 298 (20,048)
DG 5 68,4 kcal mol21
A formação do acetileno é não-espontânea pois apresenta DG . 0.
7 (Unitau-SP) Temos a reação:
2 C,O(g) → C,2(g) 1 O2(g) DH 5 218,20 cal
Pode-se afirmar, apenas com estes dados, que:
a) a reação é espontânea.
b) a reação não é espontânea.
c) a reação será espontânea se DS for positivo.
d) a reação somente será espontânea em temperaturas abaixo de 0 °C.
e) a reação somente será espontânea em temperaturas acima de 0 °C.
Resolução:
A reação que apresenta DH negativo e DS positivo tem, também, DG negativo pois
DG 5 DH 2 TDS e é, portanto, espontânea.
Resolução das atividades complementares
Química
2
Q27 — Cinética química
p. 64
1 (Cesgranrio-RJ) O gráfico a seguir representa a variação das concentrações das substâncias X, Y e Z
durante a reação em que elas tomam parte.
Concentração
X
Y
Z
A equação que representa a reação é:
c) X → Y 1 Z
a) X 1 Z → Y
d) Y → X 1 Z
b) X 1 Y → Z
Tempo
e) Z → X 1 Y
Resolução:
Como mostra o gráfico, a concentração de Z vai diminuindo ao longo do tempo. Isso ocorre porque
Z é reagente. As concentrações de X e Y vão aumentando ao longo do tempo. Portanto, X e Y são
produtos da reação.
2 (PUC-SP) Considere o experimento realizado para estudar a reação de Ca e de Li com água:
– pesou-se 0,05 g de cada metal e fez-se separadamente a reação com água em excesso.
– mediu-se o volume de hidrogênio liberado a cada 15 segundos.
Com os dados obtidos, construiu-se o gráfico a seguir:
Volume de hidrogênio (mL)
90
80
70
A
60
50
40
30
B
20
10
0
1
2
3
0
tempo após o início da reação (minuto)
Sabendo-se que o volume molar do H2 nas condições do experimento é de 24 litros, assinale a afirmativa
INCORRETA.
a) A curva A refere-se ao Li e a curva B ao Ca.
b) As velocidades das duas reações não são constantes.
c) A velocidade média de produção de hidrogênio é maior na reação de Ca com água.
d) A relação entre as quantidades de Li e de Ca, em mols, deverá ser de 2 : 1, para produzir a mesma massa
de hidrogênio.
e) A relação entre as massas de Ca e de Li deverá ser de 20 : 7 para que, em iguais condições de T e P, os
volumes de hidrogênio liberados sejam iguais.
Resolução:
Como mostra o gráfico, a velocidade média de produção de hidrogênio é maior na reação de Li com
água (curva A).
3 (UFMG) A água oxigenada, H2O2, decompõe-se para formar água e oxigênio, de acordo com a equação:
H 2O2(,) → H 2O(,) 1 1 O2(g)
2
A velocidade dessa reação pode ser determinada recolhendo-se o gás em um sistema fechado, de volume
constante, e medindo-se a pressão do oxigênio formado em função do tempo de reação.
Em uma determinada experiência, realizada a 25 °C, foram encontrados os resultados mostrados no gráfico.
3,00
Pressão de oxigênio/atm
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
0
25
50
75
100
125
150
tempo de reação/minutos
Considerando-se o gráfico, pode-se afirmar que a velocidade de decomposição da água oxigenada
a) é constante durante todo o processo de decomposição.
b) aumenta durante o processo de decomposição.
c) tende para zero no final do processo de decomposição.
d) é igual a zero no início do processo de decomposição.
Resolução:
Equação da reação que ocorre: H2O2(aq) → H2O(,) 1 ½ O2(g)
A partir de 110 minutos (aproximadamente), o volume de oxigênio gasoso permanece constante.
Isso ocorre porque a reação pára de liberar oxigênio, ou seja, a velocidade de decomposição da água
oxigenada tende a zero.
Resolução das atividades complementares
Química
Q28 — Energia de ativação
p. 68
1 (Cesgranrio-RJ) Dado o diagrama de entalpia para a reação X 1 Y → Z a seguir, a energia de
ativação para a reação inversa Z → X 1 Y é:
H (kcal)
�25
0
X�Y
Z
�35
a) 60 kcal
b) 35 kcal
c) 25 kcal
d) 10 kcal
e) 0 kcal
Resolução:
A energia de ativação da reação Z → X 1 Y corresponde a: 125 2 (235) 5 60 kcal.
2
2 (UFRGS-RS) O gráfico a seguir refere-se a uma reação genérica
A1B → R1S
40
Energia (kcal/mol)
35
30
25
20
15
10
5
Caminho da reação
A partir das informações contidas no gráfico, é possível afirmar que a reação em questão possui uma energia
de ativação de Arrhenius de aproximadamente
a) 5 kcal/mol
c) 20 kcal/mol
e) 40 kcal/mol
b) 15 kcal/mol
d) 25 kcal/mol
3
(UFMG) O gráfico a seguir representa a variação de energia potencial quando o monóxido de
carbono, CO, é oxidado a CO2 pela ação do NO2, de acordo com a equação:
CO(g) 1 NO2(g) → CO2(g) 1 NO(g)
H/kJmol�1
200
150
100
50
0
CO � NO2
�50
�100
�150
CO2 � NO
�200
�250
Extensão da reação
Com relação a esse gráfico e à reação acima, a afirmativa FALSA é
a) a energia de ativação para a reação direta é cerca de 135 kJmol21.
b) a reação inversa é endotérmica.
c) em valor absoluto, o DH da reação direta é cerca de 225 kJmol21.
d) em valor absoluto, o DH da reação inversa é cerca de 360 kJmol21.
e) o DH da reação direta é negativo.
Resolução:
O DH da reação inversa (CO2 1 NO → CO 1 NO2) corresponde a, aproximadamente, 220 kJ ? mol21.
Resolução das atividades complementares
Química
2
Q29 — Velocidade da reação
p. 76
1 (Mack-SP) O esquema mostra observações feitas por um aluno, quando uma chapa de alumínio foi
colocada em um tubo de ensaio, contendo solução aquosa de HC,.
d
Nessa experiência, ocorre o desprendimento de um gás e a formação de um sal. A respeito dela é correto
afirmar que:
a) a frio, a reação é forte e processa-se instantaneamente.
b) o sal formado é insolúvel.
c) o gás formado é o oxigênio.
d) a reação é acelerada quando o sistema é aquecido.
e) a velocidade da reação não se altera com o aumento de temperatura.
Resolução:
O aumento de temperatura faz com que a velocidade da reação seja maior.
2 (UFMG) Três experimentos foram realizados para investigar a velocidade da reação entre HC,
aquoso diluído e ferro metálico. Para isso, foram contadas, durante 30 segundos, as bolhas de gás formadas
imediatamente após os reagentes serem misturados.
Em cada experimento, usou-se o mesmo volume de uma mesma solução de HC, e a mesma massa de ferro,
variando-se a forma de apresentação da amostra de ferro e a temperatura.
O quadro indica as condições em que cada experimento foi realizado.
Experimento
Ferro (2 g)
Temperatura
I
prego
40 °C
II
prego
20 °C
III
palhinha de aço
40 °C
Assinale a alternativa que apresenta os experimentos na ordem crescente do número de bolhas observado.
a) II, I, III
c) I, II, III
b) III, II, I
d) II, III, I
Resolução:
A ordem crescente do número de bolhas observado corresponde à ordem crescente da quantidade de
hidrogênio gasoso produzido e, portanto, à ordem crescente da velocidade da reação.
A reação mais lenta é a II: o ferro está presente na forma de prego (oferece menor superfície de
contato para a reação) e a temperatura é a mais baixa.
A reação mais rápida é a III: o ferro está presente na forma de palhinha de aço (maior área de
contato) e a temperatura é a mais elevada.
A reação II apresenta velocidade compreendida entre a II e a III.
3 (PUC-MG) A tabela a seguir mostra situações experimentais realizadas por um estudante sobre a reação:
Zn(s) 1 2 HC,(aq) → ZnC,2(aq) 1 H2(g).
Experiências
Massa de Zn (g)
Forma do Zn
Conc. do ácido em mol/L
Temperatura (°C)
I
1,0
barra
0,2
20
II
1,0
pó
0,2
60
III
3,0
pó
0,2
20
IV
3,0
barra
0,5
60
V
3,0
pó
0,5
60
Assinale a experiência em que a reação entre o metal zinco e a solução de ácido clorídrico se processou com
maior rapidez:
a) I
c) III
e) V
b) II
d) IV
Resolução:
Na experiência V há maior massa de zinco metálico para reagir, o zinco oferece uma maior superfície
de contato para a reação, o ácido clorídrico está mais concentrado e a temperatura da reação é maior.
Todos esses fatores contribuem no sentido de que a reação se processe em menor tempo (com maior
rapidez).
4 (Fatec-SP) O aumento da temperatura provoca o aumento da rapidez das transformações químicas.
Assinale a alternativa que mostra o gráfico obtido quando se representa o tempo necessário para que uma
transformação química se complete, em função da temperatura.
tempo
a) tempo
c)
e) tempo
temperatura
b)
tempo
temperatura
temperatura
d)
temperatura
tempo
temperatura
Resolução:
O aumento da temperatura provoca uma diminuição do tempo necessário para que uma
transformação química se complete.
5 (UFMG) Quando, num avião voando a grande altitude, ocorre despressurização, máscaras de oxigênio
são disponibilizadas para passageiros e tripulantes. Nessa eventualidade, no interior do aparelho, a atmosfera
torna-se mais rica em oxigênio. É importante, então, que não se produzam chamas ou faíscas elétricas,
devido ao risco de se provocar um incêndio.
Nesse caso, o que cria o risco de incêndio é
a) a liberação de mais energia nas reações de combustão.
b) a natureza inflamável do oxigênio.
c) o aumento da rapidez das reações de combustão.
d) o desprendimento de energia na vaporização do oxigênio líquido.
Resolução:
A presença de uma atmosfera mais rica em oxigênio (comburente) aumenta o risco de incêndio.
6 (UFMG) As curvas I e II representam caminhos possíveis para a reação de hidrogenação do propeno.
dH
curva II
curva I
H2C l CHCH3
H2
H3CCH2CH3
Coordenada da reação
a) INDIQUE a curva que corresponde ao caminho da reação mais rápida.
b) ESCREVA o fator responsável por essa diferença de velocidade.
c) COMPARE os complexos ativados formados nos dois caminhos da reação.
d) A reação ocorre pelos dois caminhos no mesmo sistema? JUSTIFIQUE sua resposta.
Resolução:
a) A reação mais rápida corresponde à curva I.
b) A menor energia de ativação.
c) O complexo ativado correspondente à curva I é mais estável (tem menor conteúdo energético). O
complexo ativado correspondente à curva II é mais energético.
d) A reação ocorre apenas por um dos caminhos do sistema. Se a reação for catalisada, ela ocorrerá
pelo caminho que corresponde à curva I. Se não houver catalisador, a reação ocorrerá pelo
caminho que corresponde à curva II.
Resolução das atividades complementares
Química
2
Q30 — Lei da ação das massas
p. 82
1 (UFRGS-RS) Uma reação é de primeira ordem em relação ao reagente A e de primeira ordem em
relação ao reagente B, sendo representada pela equação:
2 A(g) 1 B(g) → 2 C(g) 1 D(g)
Mantendo-se a temperatura e a massa constantes e reduzindo-se à metade os volumes de A(g) e B(g), a
velocidade da reação
a) duplica.
c) quadruplica.
e) fica quatro vezes menor.
b) fica reduzida à metade.
d) fica oito vezes maior.
Resolução:
A equação da velocidade da reação é: v 5 k [A] ? [B]
Se as concentrações de A e B forem, respectivamente, x e y temos: v 5 k x y
Se massas iguais de A e de B têm seus volumes reduzidos à metade, suas concentrações estão sendo
multiplicadas por 2. Nesse caso, as concentrações de A e de B serão, respectivamente, 2x e 2y, e
v 5 k 2x ? 2y 5 4 k x y.
Portanto, a velocidade da reação foi quadruplicada.
2 (PUC-MG) A seguir estão representadas as etapas da reação:
H2 1 Br2 → 2 HBr
I. Br2 → Br• 1 Br• (etapa rápida)
II. H2 1 Br• → HBr 1 H• (etapa lenta)
III. H• 1 Br2 → HBr 1 Br• (etapa rápida)
IV. Br• 1 Br• → Br2 (etapa rápida)
V. H• 1 H• → H2 (etapa rápida) A velocidade da reação é determinada pela etapa:
a) I
c) III
b) II
d) IV
Resolução:
A velocidade de uma reação é determinada pela etapa lenta.
e) V
3 (Uni-Rio-RJ) Num laboratório, foram efetuadas diversas experiências para a reação:
2 H2(g) 1 2 NO(g) → N2(g) 1 2 H2O(g)
Com os resultados das velocidades iniciais obtidos, montou-se a seguinte tabela:
EXPER.
[H2]
[NO]
V (mol ? L21 ? S21)
1
0,10
0,10
0,10
2
0,20
0,10
0,20
3
0,10
0,20
0,40
4
0,30
0,10
0,30
5
0,10
0,30
0,90
Baseando-se na tabela anterior, podemos afirmar que a lei de velocidade para a reação é:
c) v 5 k ? [H2] [NO]
e) v 5 k ? [H2] [NO]2
a) v 5 k ? [H2]
b) v 5 k ? [NO]
d) v 5 k ? [H2]2 [NO]
Resolução:
Analisando-se as experiências 1 e 2 observa-se que, dobrando-se a concentração de H2 a velocidade da
reação dobra. Isso significa que a velocidade da reação é diretamente proporcional à concentração de
H2.
Analisando-se as experiências 1 e 3 observa-se que, dobrando-se a concentração de NO a velocidade
da reação quadruplica. Isso significa que a velocidade da reação é diretamente proporcional ao
quadrado da concentração de NO.
4 (ITA-SP) Uma certa reação química é representada pela equação:
2 A(g) 1 2 B(g) → C(g)
onde "A", "B" e "C" significam as espécies químicas que são colocadas para reagir. Verificou-se
experimentalmente numa certa temperatura que a velocidade desta reação quadruplica com a duplicação da
concentração da espécie "A", mas não depende das concentrações das espécies "B" e "C". Assinale a opção que
contém, respectivamente, a expressão CORRETA da velocidade e o valor CORRETO da ordem da reação.
c) v 5 k [A]2 [B]2 e 2
e) v 5 k [A]2 e 2
a) v 5 k [A]2 [B]2 e 4
d) v 5 k [A]2 e 4
b) v 5 k [A]2 [B]2 e 3
Resolução:
v 5 k [A]2 ? [B]0
2: ordem da reação
[B]0 : vale sempre 1 (a velocidade não depende da concentração de B)
[A]2 : quando dobra a concentração de A, quadruplica a velocidade.
5 (UEL-PR) O gráfico a seguir mostra o que acontece com a velocidade (V) de determinada reação
química quando se altera a concentração inicial (C) de determinado reagente.
V
C
Na equação da velocidade da reação, o expoente da concentração do reagente deve ser
a) 4
c) 2
e) 0
b) 3
d) 1
Resolução:
O gráfico mostra que a velocidade independe da concentração do reagente: v 5 k [ ]0.
6 (Fatec-SP) Tiossulfato de sódio e ácido clorídrico interagem segundo a equação:
(aq) 1 2 H1(aq) → SO2(g) 1 H2O 1 S(s)
S2O22
3
A transformação é sinalizada pelo surgimento de um precipitado de enxofre que transmite à solução uma
certa turbidez.
O estudo experimental da transformação foi feito cronometrando o tempo necessário para a formação de
uma quantidade fixa de enxofre capaz de encobrir uma cruz feita numa folha de papel. Os seguintes dados
foram coletados:
Experiência
[H1] mol/L21
[S2O322] mol/L21
Velocidade
mol/L21s21
1
3
0,250
4,0 3 1022
2
3
0,125
2,0 3 1022
3
3
0,0625
1,0 3 1022
4
2,4
0,250
4,0 3 1022
5
1,2
0,250
4,0 3 1022
A análise dos dados permite concluir que a velocidade da reação:
].
a) é diretamente proporcional ao produto [H1]2 3 [S2O22
3
b) é diretamente proporcional ao quadrado da concentração de H1.
.
c) é diretamente proporcional ao quadrado da concentração de S2O22
3
d) independe da concentração do reagente tiossulfato.
e) independe da concentração do reagente H1.
Resolução:
Como pode ser observado analisando-se as experiências 4 e 5, a velocidade da reação não depende da
concentração de H11.
7 (PUC-RJ) As velocidades iniciais da decomposição do aldeído acético (CH3CHO) foram medidas para
as concentrações iniciais de 0,10 mol/L e 0,20 mol/L e apresentaram os valores de 0,02 mol/L ? s e 0,08 mol/
L ? s, respectivamente. A ordem da reação em relação ao aldeído acético é:
a) 1
c) 2
e) 3
2
b) 1
d) 3
2
Resolução:
v 5 k [CH3CHO]a
Dobrando-se a concentração de aldeído acético, a velocidade da reação quadruplica. Portanto, a 5 2.
A reação é de ordem 2.
8 (UFF-RJ) Considere a reação:
M(g) 1 N(g) → O(g)
Observa-se, experimentalmente, que, dobrando-se a concentração de N, a velocidade de formação de O
quadruplica e, dobrando-se a concentração de M, a velocidade da reação não é afetada.
A equação da velocidade v desta reação é:
c) v 5 k [M]
e) v 5 k [M] [N]2
a) v 5 k [M]2
b) v 5 k [N]2
d) v 5 k [M] [N]
Resolução:
v 5 k [M]a ? [N]b
Dobrando-se a concentração de N a velocidade quadruplica: b 5 2.
Dobrando-se a concentração de M a velocidade não é afetada: a 5 0.
Portanto: v 5 k [N]2.
Resolução das atividades complementares
Química
2
Q32 — Constante de equilíbrio: Kp
p. 92
1 (UFES) Considere a reação hipotética A 1 2 B B C.
O gráfico abaixo representa a variação da concentração de reagentes e produtos em função do tempo à
temperatura constante.
3
Concentração
t1
Baseado no gráfico, pode-se afirmar:
a) Quando t1 , t , t2, a reação atinge o equilíbrio.
b) Quando t . t2, a reação atinge o equilíbrio.
c) A velocidade inicial de consumo de A é maior que a
velocidade inicial de consumo de B.
d) A velocidade de formação de C é máxima quando
t . t2.
e) Quando t está próximo de zero, a relação [C]/[A].[B]2
é maior que 1.
t2
2
C
1
A
B
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Tempo (t)
Resolução:
Acima do tempo t2 as concentrações das espécies participantes da reação não mais se alteram.
Portanto, para tempos superiores a t2 temos uma situação de equilíbrio químico.
2 (UEL-PR) Para a reação representada por 3 Fe(s) 1 4 H2O(g) B Fe3 O4(s) 1 4 H2(g) a
constante de equilíbrio KP é expressa pela equação:
Dado: p 5 pressão parcial
pH4
pFe
a) K P 5 pH4 2
c) K P 5
e) K P 5 4 2
PFe3O4
pH O
2
b) K P 5 pH20
d) K P 5
pH4 2 pFe3O4
3
pH4 2O pFe
3 (Faap-SP) Um recipiente fechado contém o sistema gasoso representado pela equação:
2 SO2(g) 1 O2(g) B 2 SO3(g)
sob pressão de 6,0 atm e constituído por 0,4 mol de dióxido de enxofre, SO2(g), 1,6 mol de oxigênio, O2(g) e
2,0 mol de trióxido de enxofre, SO3(g).
Determine o valor da constante de equilíbrio do sistema em termos de pressões parciais.
Resolução:
Frações em quantidade de matéria dos gases participantes do equilíbrio:
X(SO2) 5 n(SO2) / n
X(SO2) 5 0,4 / 4 5 0,1
X(O2) 5 n(O2) / n
X(O2) 5 1,6 / 4 5 0,4
X(SO3) 5 0,5
Pressões parciais dos gases participantes do equilíbrio:
p(SO2) 5 P ? X(SO2)
p(SO2) 5 6 ? 0,1 5 0,6 atm
p(O2) 5 P ? X(O2)
p(O2) 5 6 ? 0,4 5 2,4 atm
p(SO3) 5 3,0 atm
p(SO3)2
KP 5
p(SO2)2 ? p(O2)
KP 5
32
0,6 ? 2,4
2
K P 5 10,4 atm21
4 Uma mistura de gases está em equilíbrio na reação:
C(s) 1 CO2(g) E 2 CO(g)
Apresenta pressões parciais de CO(g) e CO2(g) na proporção de 2 : 1, e pressão total de 12 atm.
Calcule o valor de KP para esse equilíbrio.
Resolução:
Para manter a proporção de 2 : 1, as pressões parciais de CO(g) e CO2(g) são, respectivamente, 8 atm
e 4 atm.
KP 5
p(CO)2
p(CO2)
2
KP 5 8
4
K P 5 16 atm
5 (PUC-MG) Para a reação:
2 CO(g) 1 O2(g) B 2 CO2(g)
as pressões parciais de CO(g) e O2(g) no equilíbrio são, respectivamente, 0,2 atm e 0,4 atm. A pressão total
do sistema é de 1,4 atm. O valor de KP para a reação é:
a) 56,2
c) 35,6
e) 25,6
b) 40,0
d) 28,4
Resolução:
P 5 p(CO) 1 p(O2) 1 p(CO2)
1,4 5 0,2 1 0,4 1 p(CO2)
P(CO2) 5 0,8 atm
KP 5
p(CO2)2
p(CO)2 ? p(O2)
KP 5
0,8 2
0,22 ? 0,4
K P 5 40 atm21
6 (Unisa-SP) Quando é alcançado o equilíbrio:
2 NO2(g) B N2O4(g)
a pressão é 2 atm e há 50% de NO2(g) em volume. O valor da constante de equilíbrio em pressões parciais,
KP, deve ser:
c) 1 atm21
e) 0,75 atm21
a) 0,2 atm21
b) 0,25 atm21
d) 0,5 atm21
Resolução:
Fração em quantidade de matéria de NO2: 0,5
p(NO2) 5 P ? X(NO2)
p(NO2) 5 2 ? 0,5 5 1 atm
p(N2O4) 5 1 atm
p(N 2O4)
KP 5
p(NO2)2
K P 5 12
1
K P 5 1 atm21
7 (UFU-MG) Calcular a constante de equilíbrio KP da reação:
2 H2(g) 1 S2(g) B 2 H2S(g)
a 750 °C, sabendo que o sistema em equilíbrio se encontra a pressão total de 15 atmosferas e sendo as
frações em quantidade de matéria dos constituintes: H2(g) 5 1/6; S2 5 1/3 e H2S 5 1/2.
c) 9 atm21
e) 1,8 atm21
a) 27 atm21
b) 36 atm21
d) 15 atm21
Resolução:
Cálculo das pressões parciais das substâncias participantes do equilíbrio:
p(H2) 5 P ? X(H2)
p(H2) 5 15 ? 1/6 5 2,5 atm
p(S2) 5 P ? X(S2)
p(S2) 5 15 ? 1/3 5 5,0 atm
p(H2S) 5 P ? X(H2S)
p(H2S) 5 15 ? 1/2 5 7,5 atm
2 H2(g) 1 S2(g) → 2 H2S(g)
p(H 2S)2
KP 5
p(H 2)2 ? p(S 2)
KP 5
7,52
2,52 ? 5,0
K P 5 1,8 atm21