química
Moderna plus
química na abordagem
do cotidiano
Parte II
Unidade G
Capítulo 24 F
atores que afetam a rapidez
das reações
Respostas
Respostas dos exercícios ESSENCIAIS
1 Na combustão, há consumo de gás oxigênio:
combustível 1 O2 # CO2 1 H2O
Isso provoca redução da [O2] no local da queima.
O vento substitui o ar com baixa [O2] por outro, com maior [O2], o que
acarreta aumento da velocidade da reação de combustão.
2 Ao abanar, substituímos o ar que está no interior da churrasqueira,
que tem baixa [O2], por outro, com maior [O2], o que aumenta a velocidade da combustão.
3 Alternativa A.
Dentre as concentrações de ácido apresentadas, a maior é a que
aparece na alternativa A.
6 Alternativa A.
A afirmação I é correta, pois quanto maior a frequência de colisões
intermoleculares (entre as moléculas), maior a velocidade de uma
reação.
A afirmação II é correta, pois quanto maior a energia cinética das
moléculas reagentes, maior a frequência de colisões envolvendo moléculas com energia maior que a energia de ativação.
A afirmação III é correta, pois a formação do complexo ativado (estado de transição) depende da correta orientação geométrica das
moléculas, na colisão.
7 Alternativa A.
� �
�
�
�
�
� �
� �
� �
Estado de
Reagentes transição Produtos
8 Alternativa D.
Entalpia
(kJ/mol)
[A2B2]
120
50
�10
2 AB
A2 � B2
�H � �60 kJ/mol
Avanço da reação
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9 Alternativa C.
Energia/kJ
500
400
300
200
Ea 5 500 kJ 2 200 kJ
Ea
Ea 5 300 kJ
�H
DH 5 400 kJ 2 200 kJ
100
DH 5 1200 kJ
Caminho da reação
2
tito
canto
1
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10 Alternativa D.
Já que o atrito fez com que a reação se iniciasse, concluímos que
a energia fornecida por esse atrito é igual ou superior à energia de
ativação.
Como a reação se sustenta em andamento, após iniciada, concluímos que é exotérmica, pois a energia liberada permite que as moléculas que ainda não reagiram adquiram energia igual ou superior
à energia de ativação. (Além disso, sabemos que combustões são
exotérmicas.)
11 Alternativa B.
Endotérmica V DH . O
a)
b)
c)
d)
e)
Energia
�H � 0
R
R
P
R
P R
P
0
P
R
P
(Caminho da reação) (R � reagentes; P � produtos)
12 Alternativa A.
A reação é exotérmica e tem energia de ativação não nula.
13 Alternativa C.
Energia
x
�80 kJ
x � �55 kJ
�25 kJ
Coordenada de reação
15 Alternativa E.
O aumento da temperatura provoca aumento da energia cinética
média das moléculas. Como decorrência, aumenta, a cada segundo,
a quantidade de colisões entre moléculas possuidoras de energia
superior à de ativação, ou seja, aumenta a frequência de choques
efetivos entre moléculas reagentes.
16 O enunciado dá a entender que ocorre uma reação química entre o
material da mancha e o vinagre. Para aumentar a velocidade dessa
reação, pode-se usar água quente (aumento de temperatura) ou
colocar mais vinagre na mesma quantidade de água (aumento da
concentração de reagente). Ambos os procedimentos aumentam a
frequência de colisões efetivas.
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17 Como a temperatura da água fervente é maior na panela de pressão,
o alimento estará submetido, nela, a uma temperatura mais alta. Essa
maior temperatura provoca o aumento da velocidade das reações
químicas envolvidas no cozimento do alimento.
18 Alternativa E.
O cozimento das batatas e o grelhar da carne envolvem reações químicas cuja velocidade depende, respectivamente, da temperatura da
água em ebulição e da temperatura da chapa metálica (ou fundo de
panela). Ao passar para fogo alto, a temperatura de ebulição da água
não se alterará, mas a da chapa irá aumentar. Assim, a velocidade
de cozimento das batatas não mudará, mas a do grelhar da carne
aumentará, reduzindo, neste caso, o tempo de preparo.
2
tito
canto
2
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19 Alternativa A.
O aumento da velocidade acarreta redução do tempo necessário para
o consumo dos reagentes.
21
Temperatura
5 °C
15 °C
25 °C
35 °C
Velocidade
1 10 °C
1 10 °C
1 10 °C
v
2v
4v
8v
a)duas vezes.
b)quatro vezes.
c) oito vezes.
22 a) A vitamina C é consumida na reação com o O2. Sua concentração
decresce com o passar do tempo. Esse decréscimo é mais rápido
a uma temperatura maior, pois a velocidade da reação é maior.
Teor de
vitamina C
Refrigerador
Armário
Tempo
b)Uma substância adicionada a um alimento não pode ser tóxica,
não pode reagir com o alimento, não pode ter gosto, cheiro ou
aspecto ruim nem pode prejudicar as características do produto
alimentício.
23 Devemos usar o açúcar comum, pois, possuindo cristais menores,
apresenta maior superfície de contato. (Pode-se encarar, também,
da seguinte maneira: se o açúcar cristal for mais triturado, ele se
aproximará do tamanho de grão do açúcar comum. Essa trituração
adicional do açúcar cristal aumenta a sua superfície de contato.)
24 A camada de sabão impede o contato do metal com o ar, ou seja,
reduz a superfície de contato entre reagentes da reação que produz
ferrugem:
ferro 1 água 1 oxigênio # ferrugem
Assim, a velocidade da formação de ferrugem é diminuída.
26 Alternativa D.
As lascas apresentam maior superfície de contato com o ar do que
a tora.
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27 Alternativa D.
Considerando que um dos fatores envolvidos na deterioração é a
reação com O2 do ar, podemos afirmar que, no que diz respeito à
superfície de contato, a fruta em pedaços reagirá mais rapidamente.
Considerando que as reações envolvidas no apodrecimento têm sua
rapidez alterada pela temperatura, a fruta exposta ao sol se deteriorará mais rapidamente.
28 Alternativa C.
2 H1 (aq) 1 Fe (s) # H2 (g) 1 Fe21 (aq)
Os fatores envolvidos na diferença de velocidade nos três sistemas são
superfície de contato (maior em 3) e temperatura (maior em 2 e 3).
O número de bolhas de H2 em 30 s é um indicador de que as velocidades de reação seguem a ordem: v1 , v2 , v3.
2
tito
canto
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29 Alternativa C.
Reação I: v2 . v1 devido à maior temperatura no experimento.
Reação II: v4 . v3, pois, em solução aquosa, todos os íons dos reagentes
estão aptos a reagir. Já no caso do pó, apenas os íons da superfície
podem reagir. (O pó reagiria mais rápido do que pedaços grandes,
mas não é essa a comparação em questão.)
30 Alternativa B.
A camada de graxa (apolar) impede que a água (polar) tenha contato
com o ferro.
31 Alternativa D.
F - Se o comprimido estiver em pedaços, terá maior superfície de
contato.
F - A variação da temperatura modifica a velocidade da reação.
V - A velocidade de dissolução depende da área de contato do sólido
com o solvente.
F - A energia de ativação não varia com a temperatura.
32 Alternativa C.
O cubo de 4 cm de aresta tem 6 faces, cada qual com área igual a
(4 cm)2. Assim, a área total desse cubo é:
Atotal 5 6 ? Aface 5 6 ? (4 cm)2 5 96 cm2
Os 8 cubos, cada qual com aresta 2 cm e com área da face (2 cm)2,
têm uma área total de:
Atotal 5 8 ? 6 ? Aface 5 8 ? 6 ? (2 cm)2 5 192 cm2
A área total dos 8 cubos (192 cm2) é duas vezes maior do que a área
do cubo maior (96 cm2).
Outro raciocínio é perceber que são necessários 3 cortes para dividir
o cubo maior em 8 cubos menores.
Cada corte duplica a área das faces paralelas ao plano de corte. Assim, a área total é duplicada, porque se duplica a área de cada uma
das 6 faces.
34 Alternativa C.
Com catalase, a [H2O2] decresce mais rapidamente do que na sua
ausência.
35 Alternativa B.
Comparação de temperaturas: IV 5 I , III 5 II.
Catalisador presente só em II.
Comparação de concentração: IV , I 5 III 5 II.
O efeito desses fatores sobre a velocidade conduz à seguinte ordem:
vIV , vI , vIII , vII.
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Assim, a correspondência é:
C1 - vII
C2 - vIII
C3 - vI
C4 - vIV
ou seja:
vI - C3
vII - C1
vIII - C2
vIV - C4
2
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36 Alternativa D.
A reação catalisada tem menor energia de ativação.
O patamar dos reagentes e o dos produtos não se alteram na presença de catalisador.
37 Alternativa B.
Energia/kcal
Ea (reação catalisada) � 60 kcal � 20 kcal � 40 kcal
80
60
40
20
Ea
produtos
Reação
catalisada
reagentes
Avanço da reação
38 Alternativa B.
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A energia de ativação da reação direta sem catalisador é 20 kcal.
2
tito
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5