Santa Marcelina - 30 ano - EM / Química I - Exercícios de Recuperação - 10 sem / 15 Prof. Rogério Gartz 1. O ozônio próximo à superfície é um poluente muito perigoso, pois causa sérios problemas respiratórios e também ataca as plantações através da redução do processo da fotossíntese. Um possível mecanismo que explica a formação de ozônio nos grandes centros urbanos é através dos produtos da poluição causada pelos carros, representada pela equação química a seguir: De acordo com as reações apresentadas, a lei da velocidade é dada por: a) V = k [O2] [O] b) V = k [NO2] c) V = k [NO2] + k [O2] [O] d) V = k [NO] [O3] e) V = k [O3] 2. Considere o diagrama ao lado, que representa equações termoquímicas genéricas. Segundo a Lei de Hess, a relação matemática correta entre os ∆H é dada pela expressão, a) ∆H = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3 + ∆H4. b) ∆H1 + ∆H2 = ∆H3 + ∆H4. c) ∆H1 = ∆H2 + ∆H3 + ∆H4. d) ∆H1 + ∆H2 + ∆H3 + ∆H4 = 0. e) ∆H1 + ∆H2 + ∆H3 = ∆H4. 3. As bolsas térmicas consistem, geralmente, de dois invólucros selados e separados, onde são armazenadas diferentes substâncias químicas. Quando a camada que separa os dois invólucros é rompida, as substâncias neles contidas misturam-se e ocorre o aquecimento ou resfriamento. A seguir, estão representadas algumas reações químicas que ocorrem após o rompimento da camada que separa os invólucros com seus respectivos ∆H0. Analise as reações e os valores correspondentes de ∆H0 e assinale a alternativa que correlaciona, CORRETAMENTE, as reações com as bolsas térmicas quentes ou frias: I ► CaO (s) + SiO2 (s) → CaSiO3 (s) ; ∆H0 = - 89,5 KJ/mol II ► NH4NO3 (s) + H2O (ℓ) → NH4+ (aq) + NO3- (aq) ; ∆H0 = + 25,69 KJ/mol III ► CaCℓ2 (s) + H2O (ℓ) → Ca2+ (aq) + 2Cℓ- (aq) ; ∆H0 = - 82,80 KJ/mol a) (I) é fria; (II) quente; (III) é fria. b) (I) é quente; (II) é fria; (III) é quente. c) (I) é fria; (II) fria; (III) é fria. d) (I) é quente; (II) quente; (III) é fria. e) (I) é quente; (II) quente; (III) é quente. 4. A água oxigenada consiste em uma solução aquosa de peróxido de hidrogênio, que se decompõe, sob a ação da luz e do calor, segundo a equação química: 2.H2O2 (aq) → 2.H2O (ℓ) + O2 (g) Em um experimento, foi monitorada a quantidade de peróxido de hidrogênio em três frascos idênticos - A, B e C - de 1 L de água oxigenada, mantidos em diferentes condições de luminosidade e temperatura. Observando os resultados no gráfico, pode-se AFIRMAR que na condição em que ocorreu a menor taxa de decomposição do peróxido de hidrogênio, a velocidade média de formação de O2, em mol.ano-1, foi igual a: a) 1 b) 2 c) 6 d) 12 e) 24 5. Os chamados vinhos de novas latitudes, como, por exemplo, os vinhos brasileiros produzidos no Nordeste, têm obtido destaque segundo a opinião de especialistas do mundo todo. Uma classe de compostos bastante interessante e comumente encontrada nos vinhos (em especial nos tintos) é a chamada polifenóis. Dentre várias substâncias dessa classe, pode-se destacar o resveratrol, uma fitoalexina (antibiótico sintetizado por vegetais) que aparentemente mimetiza diversos efeitos bioquímicos da restrição calórica. A velocidade de sua decomposição no organismo humano pode ser expressa pela equação: V = [resveratrol]2 / pH em que [resveratrol] corresponde à concentração de resveratrol (em mol.L-1). Assim, pode-se AFIRMAR que, quanto mais básico for o meio; a) ocorre a aceleração de sua decomposição. b) menor será a quantidade de resveratrol decomposto por unidade de tempo. c) maior será a produção de vinho. d) será menor a ação antibiótica do resveratrol. e) maior o consumo de vinho. 6. Determinada reação é realizada em duas condições distintas, na ausência e na presença de catalisador. O gráfico a seguir relaciona a energia do sistema com a coordenada de reação em cada caso. A análise do gráfico permite fazer as seguintes afirmações: I ► As duas curvas representam processos exotérmicos. II ► A curva II representa a reação na presença do catalisador. III ► A presença do catalisador aumenta a energia liberada em relação à reação realizada na ausência do catalisador. IV► A presença do catalisador altera o caminho da reação, reduzindo a energia de ativação do processo. Estão CORRETAS apenas, a) I e II. b) III e IV. c) I e III. d) II e III. e) I e IV. 7. Os dados empíricos para a velocidade de reação, v, indicados no quadro a seguir, foram obtidos a partir dos resultados em diferentes concentrações de reagentes iniciais para a combustão do gás A, em temperatura constante. EXPERIMENTO [A] (moℓ·L-1) [O2] (moℓ·L-1) V (moℓ·L-1·min-1) 1 1,0 4,0 2 2,0 4,0 4·10-4 32·10-4 3 1,0 2,0 2·10-4 A equação de velocidade para essa reação pode ser escrita como v = k [A]x·[O2]y, em que x e y são, respectivamente, as ordens de reação em relação aos componentes A e O2. Assim, de acordo com os dados empíricos obtidos, os valores de x e y são, respectivamente, a) 1 e 3. b) 2 e 3. c) 3 e 1. d) 3 e 2. e) 2 e 1. 8. As células combustível constituem uma alternativa promissora para substituir os derivados do petróleo na produção de energia, ao utilizarem o hidrogênio como fonte energética. A água é o produto obtido por meio dessa tecnologia, ao invés do dióxido de carbono, principal responsável pelo efeito estufa. A seguir são representadas a equação NÃO BALANCEADA da combustão do gás hidrogênio e a tabela de energia das ligações envolvidas no estado padrão. H2(g) + O2(g) → H2O(g) LIGAÇÕES H–H O=O H–O ENERGIAS (kcal/mol) 104,2 119,1 110,6 A entalpia de COMBUSTÃO PADRÃO DO HIDROGÊNIO é, em kcal/mol de H2, aproximadamente, igual a, a) b) c) d) e) – 114,9 – 57,5 + 2,1 + 106,3 – 110,0 9. Nos últimos anos, a preocupação com o meio ambiente tem aumentado, fazendo com que os responsáveis pelas emissões de poluentes na natureza tomem atitudes que as minimizem ou, até mesmo, eliminem. As emissões de gases poluentes pelos automóveis é um exemplo disso, já que os veículos automotores hoje construídos são dotados de um dispositivo antipoluição, chamado de "conversor catalítico", o qual é constituído por vários catalisadores, entre os quais: platina, paládio e irídio. Catalisadores são substâncias que aumentam a velocidade das reações sem serem efetivamente consumidas nos processos. Portanto, nos veículos modernos, a presença de catalisadores, em local por onde os resíduos gasosos tóxicos saídos do motor (CO, NO, etc.) tenham que passar, provoca um aumento na velocidade de suas transformações (equações a seguir) em gases não tóxicos (CO2, N2, vapor d'água, etc.), diminuindo a poluição atmosférica. Não havendo o "conversor catalítico", as reações por serem lentas, não se completam no interior do veículo e deixam de ocorrer quando os gases tóxicos se dispersam, ao serem lançados no meio ambiente. O combustível deve ter baixo teor de enxofre e não conter chumbo para que os catalisadores não sofram danos e tenham a eficiência diminuída. Como se trata de uma catálise heterogênea, as reações acontecem com as moléculas adsorvidas na superfície do catalisador, a qual, por essa razão, deve ser elevada. Equações de algumas reações que ocorrem na superfície dos catalisadores nos automóveis Equação 1 ► 2 CO + 2 NO → 2 CO2 + N2 Equação 2 ► 2 CO + O2 → 2 CO2 Equação 3 ► 2 NO → N2 + O2 O texto sobre "conversores catalíticos" PERMITE A CONCLUSÃO de que nos veículos com motores de combustão interna, os catalisadores, a) diminuem o tempo em que gases tóxicos se transformam em gases não tóxicos. b) aumentam o tempo de transformação dos reagentes em produtos. c) absorvem os resíduos não tóxicos advindos do motor e os transformam em gases tóxicos. d) adsorvem o combustível, transformando-o em gases tóxicos. e) deslocam o equilíbrio das reações gases tóxicos ↔ gases não tóxicos para a esquerda. 10. O equilíbrio químico estabelecido a partir da decomposição do gás amônia, ocorrida em condições de temperatura e pressão adequadas, é representado pela equação química abaixo: 2.NH3(g) ↔ N2(g) + 3.H2(g) Considerando que, no início, foram adicionados 10 mol de gás amônia em um recipiente de 2 litros de volume e que, no equilíbrio, havia 5 mol desse mesmo gás, é CORRETO AFIRMAR que, a) ao ser estabelecido o equilíbrio, a concentração do gás N2 será de 1,25 mol/L. b) foram formados, até ser estabelecido o equilíbrio, 15 mol de H2(g). c) a concentração do gás amônia no equilíbrio será de 5 mol/L. d) haverá, no equilíbrio, maior quantidade em mols de gás amônia do que do gás hidrogênio. e) a concentração do gás hidrogênio no equilíbrio é 2,5 mol/L. 11. De modo a diminuir a poluição e a concentração de gases nocivos à saúde e ao meio ambiente nos grandes centros urbanos, a indústria automobilística americana, em meados dos anos 1970, começou a fabricar os primeiros carros equipados com catalisadores como itens de série (no Brasil, os primeiros carros equipados com catalisadores surgiram em 1992 e, somente a partir de 1997, o equipamento foi adotado em todos os veículos produzidos no país). O catalisador também impulsionou a utilização da gasolina sem chumbo (chumbo tetraetila), visto que a gasolina com chumbo contamina o agente catalisador usado no conjunto, destruindo sua utilidade e levando-o a entupir, além dos danos que o chumbo provoca à saúde humana. Em um catalisador automotivo, ocorrem várias reações químicas, sendo uma das mais importantes: CO ( g) + 1 O2 ( g) → CO2 ( g) 2 Dados C ( grafite ) + O2 ( g) → CO2 ( g) ΔH = −94,1 Kcal 1 C ( grafite ) + O2 ( g) → CO ( g) 2 ΔH = −26, 4 Kcal Baseado no texto e na reação acima, responda: a) Identifique se a reação é endotérmica ou exotérmica a partir do cálculo da variação de sua entalpia. b) Explique qual a função do catalisador automotivo no desenvolvimento da reação (velocidade), na energia de ativação e na variação da entalpia da reação de decomposição do monóxido de carbono. 12. A glicose, C6H12O6, um dos carboidratos provenientes da dieta, é a fonte primordial de energia dos organismos vivos. A energia provém da reação com oxigênio molecular, formando dióxido de carbono e água como produtos. Calcule a entalpia máxima que pode ser obtida pela metabolização de um mol de glicose. Entalpias molares de formação, kJ.mol-1: C6H12O6(s) = - 1270; CO2(g) = - 400; H2O(ℓ) = - 290. 13. Em uma aula de laboratório de química, foram realizados três experimentos para o estudo da reação entre zinco e ácido clorídrico. Em três tubos de ensaio rotulados como I, II e III, foram colocados em cada um 5,0 x 10–3 mol (0,327 g) de zinco e 4,0 mL de solução de ácido clorídrico, nas concentrações indicadas na figura. Foi anotado o tempo de reação até ocorrer o desaparecimento completo do metal. A figura mostra o esquema dos experimentos, antes da adição do ácido no metal. a) Qual experimento deve ter ocorrido com menor tempo de reação? Justifique. b) Determine o volume da solução inicial de HCℓ que está em excesso no experimento III. Apresente os cálculos efetuados. 14. Considere o gráfico a seguir, que mostra a variação de energia de uma reação que ocorre na ausência e na presença de catalisador. a) Qual das duas curvas refere-se à reação não catalisada? b) Qual a função do catalisador nesse processo? c) Qual a energia do complexo ativado na reação catalisada? d) Calcule o calor de reação, ∆H, dessa reação. 15. A equação a seguir representa a reação entre o álcool etílico (etanol) e o ácido acético (etanoico): C2H5OH + CH3COOH ↔ CH3COOC2H5 + H2O a) Dê o nome do éster e escreva sua fórmula estrutural usando a notação de bastão. b) Com base no gráfico a seguir, determine o tempo necessário para o sistema chegar ao equilíbrio e indique o número total de mols dos produtos nesse ponto. 16. (UFG) Os seguintes gráficos representam variáveis de uma reação química. Os gráficos indicam que: a) no instante t , a velocidade da reação direta é igual a da inversa. b) após t‚, não ocorre reação. c) no instante t , a reação atingiu o equilíbrio. d) a curva 4 corresponde à velocidade da reação inversa. e) no ponto de intersecção das curvas 3 e 4, a concentração de produtos é igual à de reagentes. 17. (UFG) "... quando um fator externo age sobre um sistema em equilíbrio, ele se desloca, procurando minimizar a ação do fator aplicado.. ." H. L. Le Chatelier, 1888 De acordo com esse princípio, em uma reação exotérmica, em que os reagentes estão no estado sólido e os produtos no estado gasoso, a) aumentando-se a pressão, o equilíbrio é deslocado no sentido dos produtos. b) aumentando-se a temperatura, o equilíbrio é deslocado no sentido dos produtos. c) aumentando-se a concentração dos reagentes, o equilíbrio é deslocado no sentido dos mesmos. d) adicionando-se catalisador, o equilíbrio é deslocado no sentido dos produtos. e) aumentando-se a concentração dos produtos, o equilíbrio é deslocado no sentido dos reagentes. 18. (UFLA) Considerando a equação X ë 2Y + Z, o gráfico que melhor representa a variação de concentração das espécies químicas X, Y e Z com o tempo é 19. (UFMG) Um tubo de vidro fechado contém NO‚ gasoso em equilíbrio com o N‚O„ gasoso, a 25°C. Esse tubo é aquecido até 50°C e, então, observa-se uma diminuição da concentração do N‚O„. É CORRETO afirmar que, no processo descrito, parte da energia fornecida no aquecimento é utilizada para a) favorecer a ocorrência da reação exotérmica. b) diminuir a agitação térmica das moléculas. c) quebrar ligações covalentes. d) diminuir o número de moléculas no tubo. 20. (UFPE) Admitindo-se que o desempenho físico dos jogadores de futebol esteja unicamente relacionado com a concentração de oxi-hemoglobina no sangue, representada por Hb-O‚ (sangue), a qual é determinada, simplificadamente, pelo equilíbrio: Hemoglobina (sangue) + O‚(g) Ï Hb-O‚ (sangue) e considerando-se que as frações molares dos dois principais constituintes da atmosfera, N‚ e O‚, são constantes, qual das alternativas abaixo explica a diferença no desempenho físico dos jogadores quando jogam em Recife, PE, e em La Paz na Bolívia? Dados: Altitude do Recife ¸ 0 m e de La Paz ¸ 3600 m. a) A pressão parcial de oxigênio em La Paz é maior que em Recife; portanto o desempenho dos jogadores em La Paz deve ser pior do que em Recife. b) A pressão parcial de oxigênio em La Paz é menor que em Recife; portanto o desempenho dos jogadores em La Paz deve ser pior do que em Recife. c) A pressão parcial de oxigênio em La Paz é igual à de Recife; portanto o desempenho dos jogadores em La Paz deve ser pior do que em Recife. d) A pressão parcial de oxigênio em La Paz é menor que em Recife; portanto o desempenho dos jogadores em La Paz deve ser melhor do que em Recife. e) A pressão parcial de oxigênio em La Paz é igual à de Recife; portanto o desempenho dos jogadores em La Paz e em Recife deve ser o mesmo. 21. (UFPE) No sistema em equilíbrio: CHƒOH(l) + 3/2 O‚(g) Ï CO‚(g) + 2 H‚O(l) ; ÐH¡ = - 726 kJ/mol , a quantidade de CO‚ aumenta com a: a) adição de um catalisador. b) diminuição da concentração de oxigênio. c) diminuição da pressão. d) diminuição da temperatura. e) introdução de um gás inerte. 22. (UNESP) O equilíbrio ácido CO‚ + H‚O Ï H‚COƒ Ï H® + HCOƒ A alternativa que apresente dois fatores que combateriam a alcalose respiratória (aumento do pH sangüíneo). a) Aumento da concentração de CO‚ e HCOƒ. b) Diminuição da concentração de CO‚ e HCOƒ. c) Diminuição da concentração de CO‚ e aumento da concentração de HCOƒ. d) Aumento da concentração de CO‚ e diminuição da concentração de HCOƒ. e) Aumento da concentração de CO‚ e diminuição da concentração de H‚O. 23. (UNIFESP) Poluentes como óxidos de enxofre e de nitrogênio presentes na atmosfera formam ácidos fortes, aumentando a acidez da água da chuva. A chuva ácida pode causar muitos problemas para as plantas, animais, solo, água, e também às pessoas. O dióxido de nitrogênio, gás castanho, em um recipiente fechado, apresenta-se em equilíbrio químico com um gás incolor, segundo a equação abaixo. Quando esse recipiente é colocado em um banho de água e gelo, o gás torna-se incolor. Em relação a esse sistema, são feitas as seguintes afirmações: I. A reação no sentido da formação do gás incolor é exotérmica. 2 NO‚(g) Ï N‚O„(g) II. Com o aumento da pressão do sistema, a cor castanha é atenuada. III. Quando o sistema absorve calor, a cor castanha é acentuada. Dentre as afirmações, as corretas são: a) I, apenas. b) III, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III.