RESOLUÇÃO DO EXAME DE ADMISSÃO À UEM – QUÍMICA – 2019 – 1 a 6 .

PRÉ-QUÍMICO _______________________________________________________________________

RESOLUÇÃO DO EXAME DE ADMISSÃO À UEM – QUÍMICA – 2019 – 1 a 6 . _______________________________________________________________________

1 . Analise as afirmações seguintes sobre a velocidade das reacções:

I . A velocidade de uma reacção química geralmente cresce com o aumento da temperatura

II . A velocidade de uma reacção química sempre independe da concentração dos reagentes

III . A velocidade de uma reacção química depende da orientação apropriada das moléculas na hora do choque

IV . Para os sólidos, quanto maior a superfície de contacto, menor será a velocidade da reacção química.

A II – III              B I – IV              C II – IV              D I – II              E I – III

Resolução

Vamos analisar as afirmações aqui dadas (justificaremos apenas as incorrectas):

I . Correcto

II . Incorrecto

Um dos factores que influencia na velocidade da reacção é a concentração dos reagentes. Sendo que quanto maior a concentração dos reagentes maior é a velocidade da reacção, portanto, a velocidade da reacção depende sim da concentração dos reagentes.

III . Correcto

IV . Incorrecto

Para os sólidos, quanto maior a superfície de contacto, MAIOR será a velocidade da reacção química.

Resposta: alternativa: E

2 . Seja a reacção de decomposição: 2N₂O₅ → 4NO₂ + O₂

Podemos afirmar que:

A A velocidade da reacção pode ser calculada pela expressão V = k.[N₂O₅]²

B A velocidade da reacção pode ser calculada pela expressão V = k.[NO₂]⁴.[O₂].[N₂O₅]²

C A ordem global da reacção é 5

D É uma reacção endotérmica, por causa do O₂

E É uma reacção exotérmica, por causa do NO₂

Resolução

A . Correcto

Pela Lei de Guldberg-Waage: a uma temperatura constante, a velocidade da reacção química é directamente proporcional ao produto das concentrações dos reagentes”.

Portanto, a expressão da Lei de Velocidade é dada por: V = k.[N₂O₅]²

B Incorrecto

Pela Lei de Guldberg-Waage, fica claro que a expressão da Lei de Velocidade só relaciona a concentração dos reagentes no entanto nesta alternativa são incluídos os produtos, logo não está correcto.

C Incorrecto

Para esta reacção temos a expressão da Lei de Velocidade: V = k.[N₂O₅]² e neste caso só temos um reagente e está elevado ao expoente 2, logo a ordem global da reacção é 2.

D Incorrecto

Não podemos afirmar que é uma reacção endotérmica isto porque não temos o valor do ∆H da reacção. Afirmaríamos que a reacção é endotérmica se tivessem nos dado ∆H > 0 (∆H positivo).

E Incorrecto

Não podemos afirmar que é uma reacção exotérmica isto porque não temos o valor do ∆H da reacção. Afirmaríamos que a reacção é exotérmica se tivessem nos dado ∆H < 0 (∆H negativo).

Resposta: alternativa: A

3 . Sendo dados a reacção de formação da água e o gráfico abaixo, representativo do caminho da reacção, analise a alternativa correcta.

A . A reacção de formação da água é endotérmica

B . A adição de um catalisador aumenta a velocidade da reacção pois diminui a entalpia da reacção

C . Quanto maior a frequência de de colisões efectivas entre as moléculas de H­₂ e O₂, maior a velocidade da reacção

D . A velocidade de decomposição de H_2(g) é metadde da velocidade de decomposição de O_2(g).

E . A velocidade de decomposição de O_2(g) é o dobro da velocidade de formação de H₂O_(g)

_Resolucao 

A . Incorrecto

Pelo gráfico fica evidente que trata-se de uma reacção exotérmica. Observem os gráficos a seguir:

B Incorrecto

O catalisador tem a função de diminuir a energia de activação fazendo com que a reacção seja mais rápida. O catalisador não afecta a entalpia da reacção.

C. Correcto

D Incorrecto

Como pela reacção dada temos 2H₂, ou seja, antes do H₂ temos o número 2, o que significa que o hidrogénio tem o coeficiente estequiométrico 2, o que implica que a velocidade de consumo de H₂ é o dobro da velocidade de consumo de O₂. E outro problema, diz-se decomposição de H₂, ora, o H₂ é uma substância simples e substâncias simples não podem ser decompostas.

E Incorrecto

Como pela reacção dada, temos O₂, ou seja, antes do O₂ temos o número 1, o que significa que o Oxigénio tem o coeficiente estequiométrico 1, o que implica que a velocidade de consumo de O₂ é à metade da velocidade de consumo de H₂. E outro problema, diz-se decomposição de O₂, ora, o O₂ é uma substância simples e substâncias simples não podem ser decompostas.

 Resposta: alternativa: C

4 . Um equilíbrio envolvido na formação da chuva ácida está representado pela equação:

2SO_2(g) + O_2(g) ↔ 2SO_3(g)

Em um recipiente de 1 litro, foram misturados 6 moles de dióxido de enxofre e 5 moles de oxigénio. Depois de algum tempo, o sistema atingiu o equilíbrio; o número de moles de trióxido de enxofre medido foi de 4. O valor aproximado da constante de equilíbrio é:

A 0,53           B 0,66          C 0,75          D 1,33               E 2,33

Resolução

Como o volume é de 1 litro significa que as concentrações dos participantes são, 6mol/l de dióxido de enxofre, 5 mol/l de oxigénio e 4 mol/l de trióxido de enxofre.

2SO_2(g) + O_2(g) ↔ 2SO_3(g)

Fases da reacção	[SO2]	[O2]	[SO3]
Início	6	5	0
Reage/Forma	4	2	4
Equilíbrio	2	3	4

Resposta: alternativa: D

5 . Abaixo, é representada uma reacção química em equilíbrio:

2NO_(g) + O_2(g) ↔ 2NO_2(g)         ∆H < 0

Com o objectivo de deslocar esse equilíbrio no sentido da formação de dióxido de nitrogénio, deve-se:

A Diminuir a pressão e temperatura

B Aumentar a pressão e temperatura

C Aumentar a pressão e diminuir a temperatura

D Aumentar a pressão e diminuir as concentrações de NO e O₂

E Aumentar a temperatura e as concentrações de NO e O₂

Resolução

Primeiro é importante mostrarmos aqui as reacções directa e inversa:

Reacção directa: 2NO_(g) + O_2(g) ↔ 2NO_2(g)    

Reacção inversa: 2NO_2(g) ↔ 2NO_(g) + O_2(g)

Como o ∆H da reacção é menor que zero significa que a reacção directa é exotérmica e a inversa é endotérmica:

Reacção directa: 2NO_(g) + O_2(g) ↔ 2NO_2(g)     ∆H < 0

Reacção inversa: 2NO_2(g) ↔ 2NO_(g) + O_2(g)     ∆H > 0

Análise das alternativas

A Incorrecta

Pelo Princípio de Le Chatelier, num sistema em equilíbrio a diminuição da pressão desloca o equilíbrio para o lado onde há maior número de moles:

2NO_(g) + 1O_2(g) ↔ 2NO_2(g)

2 mol + 1 mol  ↔ 2 mol

3 mol _________ 2 mol

Como vemos o lado onde há maior número de moles é o lado dos reagentes, logo está errado, pois o objectivo é deslocar o equilíbrio para o lado direito (lado da formação de NO₂). Já a diminuição da temperatura desloca o equilíbrio para o lado da reacção exotérmica, neste caso para o lado da formação do dióxido de nitrogénio.

A alternativa A fica incorrecta porque os dois factores não deslocam o equilíbrio para o mesmo lado desejado. A diminuição da pressão desloca o equilíbrio para o lado esquerdo enquanto que a diminuição da temperatura desloca o equilíbrio para o lado da reacção exotérmica, neste caso para o lado direito, favorecendo a formação do dióxido de nitrogénio.

B Incorrecta

Pelo Princípio de Le Chatelier, num sistema em equilíbrio o aumento da pressão desloca o equilíbrio para o lado onde há menor número de moles:

2NO_(g) + 1O_2(g) ↔ 2NO_2(g)

2 mol + 1 mol  ↔ 2 mol

3 mol _________ 2 mol

Como vemos o lado onde há menor número de moles é o lado dos produtos (lado direito), portanto é correcto aumentar a pressão pois o objectivo é deslocar o equilíbrio para o lado direito (lado da formação de NO₂). Ao passo que o aumento da temperatura desloca o equilíbrio para o lado da reacção endotérmica, neste caso para o lado esquerdo, favorecendo a formação dos reagentes.

A alternativa B fica incorrecta porque os dois factores não deslocam o equilíbrio para o mesmo lado desejado!

C Correcta

Pelo Princípio de Le Chatelier, num sistema em equilíbrio o aumento da pressão desloca o equilíbrio para o lado onde há menor número de moles:

2NO_(g) + 1O_2(g) ↔ 2NO_2(g)

2 mol + 1 mol  ↔ 2 mol

3 mol _________ 2 mol

Como vemos o lado onde há menor número de moles é o lado dos produtos (lado direito) e a diminuição da temperatura desloca o equilíbrio para o lado da reacção exotérmica, neste caso para o lado da formação do dióxido de nitrogénio.

D Incorrecta

Pelo Princípio de Le Chatelier, num sistema em equilíbrio o aumento da pressão desloca o equilíbrio para o lado onde há menor número de moles:

2NO_(g) + 1O_2(g) ↔ 2NO_2(g)

2 mol + 1 mol  ↔ 2 mol

3 mol _________ 2 mol

Como vemos o lado onde há menor número de moles é o lado dos produtos (lado direito), portanto é correcto aumentar a pressão pois o objectivo é deslocar o equilíbrio para o lado direito (lado da formação de NO₂).

No entanto, pelo mesmo princípio, a diminuição da concentração de um participante num sistema em equilíbrio desloca o equilíbrio para o lado onde houve essa diminuição, justamente para favorecer a reposição da quantidade retirada. E neste caso isso deslocaria o equilíbrio para o lado dos reagentes.

E Incorrecta

O aumento da temperatura desloca o equilíbrio para o lado da reacção endotérmica, neste caso para o lado esquerdo, favorecendo a formação dos reagentes. Enquanto que o aumento da concentração de um participante num sistema em equilíbrio desloca o equilíbrio para o lado oposto ao aumento, justamente para favorecer o consumo da quantidade acrescida. E neste caso isso deslocaria o equilíbrio para o lado dos produtos.

Resposta: alternativa: C

6 . A obtenção do ferro metálico nas usinas siderúrgicas, a partir da hematita, envolve o equilíbrio:

Fe₂O_3(s) + 3CO_(g) ↔ 2Fe_(s) + 3CO_2(g)

A expressão da constante de equilíbrio dessa reacção em função das concentrações é:

A Kc = [CO₂] [Fe] / [CO]

B Kc = [CO₂]³ / [CO]³

C Kc = [Fe₂O₃][CO]³ / [Fe].[CO₂]³

D Kc = [CO]³ / [CO₂]³

E Kc = [CO₂] / [CO]

Resolução

A constante de equilíbrio em função das concentrações, é o produto das concentrações dos produtos, dividido pelo produto da concentração os reagentes elevados aos seus coeficientes estequiométricos da equação química.

Substâncias no estado líquido e sólido não “entram”na expressão da constante de equilíbrio pois têm concentração constante.

Neste caso a expressão de Kc é:

Kc = [CO₂]³ / [CO]³

Resposta: alternativa: B

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