RESOLUÇÃO DO EXAME DE QUÍMICA DA 12a CLASSE – 1a CHAMADA - 2020 - PARTE 1

1. Um dos factores que influencia a velocidade duma reacção química é…

A. catalisador

B. reacção lenta

C. reacção rápida

D. teoria de colisões

RESOLUÇÃO

Os factores que influenciam a velocidade de uma reacção química são a concentração dos reagentes, a temperatura, a superfície de contacto, a natureza dos reagentes e o catalisador.

Resposta: alternativa: A

2. O factor que NÃO influencia a velocidade da reacção química é…

A. concentração dos reagentes

B. entalpia da reacção

C. natureza dos reagentes

D. superfície de contacto

RESOLUÇÃO

Os factores que influenciam a velocidade de uma reacção química são a concentração dos reagentes, a temperatura, a superfície de contacto, a natureza dos reagentes e o catalisador.

A entalpia da reacção é o calor envolvido numa reacção química à pressão constante.

Resposta: alternativa: B

 

3. A superfície de contacto é um factor que influencia….

A. A velocidade da reacção

B. a entalpia

C. o equilíbrio

D. o catalisador

RESOLUÇÃO

Os factores que influenciam a velocidade de uma reacção química são a concentração dos reagentes, a temperatura, a superfície de contacto, a natureza dos reagentes e o catalisador.

Resposta: alternativa: A

 

4. A fórmula da lei de velocidade é…

A. V = k[A]^x [B]^y

B. V = Ka · α²

C. V = K · C · α²

D. V = C · Ka

RESOLUÇÃO

Em 1867, dois cientistas noruegueses, Cato Maxilimian Guldberg  e Peter Waage , propuseram a Lei de Velocidade ou Lei de Guldberg e Waage ou ainda Lei de Acção das Massas, a qual diz: “A determinada temperatura a velocidade da reacção é directamente proporcional ao produto das concentrações molares dos reagentes, elevadas a expoentes que são determinados experimentalmente”

Deste modo para uma reacção genérica:

aA + bB → cC + dD

Temos a seguinte expressão da lei da velocidade:

V = k.[A]^α . [B]^β

Resposta: alternativa: A

5. Uma das reacções que ocorre no ar poluído é a reacção do dióxido de nitrogénio NO₂, com ozono, O₃ que se pode traduzir pela seguinte equação química:

NO_2(g) + O_3(g) → NO_3(g) + O_2(g). Foram registados os seguintes dados a 25^oC:

[NO2] mol.dm-3	[O3] mol.dm-3	Velocidade (mol.dm-3.s-1)
5,0 · 10-5	1,0 · 10-5	2,2 · 10-2
5,0 · 10-5	2,0 · 10-5	4,4 · 10-2
2,5 · 10-5	2,0 · 10-5	2,2 · 10-2

A. v = k.[NO₂]

B.  v = [NO₂] · [O₃]²

C. v = k ·[O₃]

D. v = k · [NO₂] · [O₃]

RESOLUÇÃO

Como temos uma tabela de dados experimentais não podemos logo usar os coeficientes estequiométricos da equação química como as ordens de cada reagente na expressão da lei de velocidade antes de analisarmos os dados que temos.

Tal como dissemos quando falámos da Determinação Experimental da Expressão da Lei de Velocidade, para casos desta natureza temos que seguir algumas regras as quais são:

• Escolher duas experiências;
•  Nessas experiências a concentração de um dos reagentes deve ser constante (não variar) e a concentração do reagente que queremos determinar a sua ordem deve variar.

Então temos a seguinte expressão da Lei de velocidade:

v = k[NO₂]^a.[O₃]^b

Vamos determinar a ordem de cada reagente, ou seja, os valores de “a” e “b”:

Ordem do reagente NO₂

Expressão geral: v = k[NO₂]^a.[O₃]^b

Velocidade II:      4,4 · 10^-2 = k(5 · 10^-5)^a · (2 · 10^-5)^b

Velocidade III:     2,2 · 10^-2 = k(2,5 · 10^-5)^a · (2 · 10^-5)^b

Relacionar as velocidades:

 

Ordem do reagente O₃

Expressão geral: v = k[NO₂]^a.[O₃]^b

Velocidade I:      2,2 · 10^-2 = k(5 · 10^-5)^a · (1 · 10^-5)^b

Velocidade II:     4,4 · 10^-2 = k(5 · 10^-5)^a · (2 · 10^-5)^b

Relacionar as velocidades:

 

A expressão da lei de velocidade é v = k · [NO₂]¹ · [O₃]¹ ou seja, v = k · [NO₂] · [O₃].

Resposta: alternativa: D

6. A partir da reacção 2CO_(g) + O_2(g) → 2CO_2(g) obteve-se a seguinte tabela:

Massa de CO2 formada (gramas)	40	70	90	100
Tempo (min)	10	25	40	60

Qual é a velocidade média de formação de CO₂ no intervalo de 40 à 60 minutos?

A. 0,025

B. 0,035

C. 0,25

D. 0,5

RESOLUÇÃO

A velocidade média da reacção é definida como sendo a alteração ou variação da concentração dos reagentes e produtos num dado intervalo de tempo. 

Massa inicial (m_i) = 90 g

Massa final (m_f) = 100 g

Tempo inicial (t­_i) = 40 min

Tempo final (t_f) = 60 min

Cálculo da variação da massa

∆m = m_f – m_i

∆m = 100 g – 90 g

∆m = 10 g

Cálculo da variação do tempo:

∆t = t_f – t_i

∆t = 60 min – 40 min

∆t = 20 min

Cálculo da velocidade média

Consideremos a seguinte equação da reacção:

2CO_(g) + O_2(g) → 2CO_2(g)

O Dióxido de carbono (CO₂) é um produto e como trata-se de um produto significa que a variação da concentração é positiva pelo que na fórmula não há necessidade do uso do sinal menos. Tratando-se da VELOCIDADE MÉDIA DE FORMAÇÃO de CO₂ (não a velocidade média da reacção um todo), tal como explicámos no texto Velocidade Média da Reacção em Função de umParticipante, para obter a velocidade da reacção em função de um participante basta dividir a variação da quantidade desse participante pelo intervalo de tempo em que esse participante é consumido ou formado.:

Resposta: alternativa: D

 

7. A velocidade média duma reacção é igual a dois (2) e a variação da concentração de um dos produtos é 6.

A. 2

B. 3

C. 4

D. 7

RESOLUÇÃO

A velocidade média da reacção é definida como sendo a alteração ou variação da concentração dos reagentes e produtos num dado intervalo de tempo. Matematicamente a velocidade da reacção pode ser calculada pela seguinte fórmula:

Resposta: alternativa: B

 

8. Dada a equação 2NH_3(g) → N_2(g) + 3H_2(g). Durante a realização da experiência, obtiveram-se os seguintes dados:

Δ[NH3]	4,0 mol/L	6,0 mol/L	7,0 mol/L
ΔTempo	0 à 1 h	0 à 2 h	0 à 3 h

Utilizando a proporção dos coeficientes, qual é a quantidade de hidrogénio formado no intervalo de 0 à 3 horas?

A. 3,0 mol/L

B. 6,0 mol/L

C. 10,5 mol/L

D. 11,3 mol/L

RESOLUÇÃO

O primeiro passo é escrevermos a equação da reacção e acertá-la devidamente:

2NH_3(g) → N_2(g) + 3H_2(g)

Como se vê temos 2 mol de NH_­3 que se decompõem em 1 mol de N₂ e 3 mol de H₂:

2NH_3(g) → N_2(g)  +  3H_2(g)

2 mol        1 mol    3 mol

 

2 mol NH₃ _____________ 3 mol H₂

7 mol/L NH₃  ____________ x

2 mol NH₃ ∙ x = 7 mol/L NH₃ ∙ 3 mol H₂

x = (7 mol/L NH₃ ∙ 3 mol H₂) / 2 mol NH₃

x = 10,5 mol/L

Resposta: alternativa: C

9. Dada a seguinte equação química: 8H_2(g) + S_8(s) → 8H₂S_(g) . Qual é a ordem desta reacção química?

A. 1

B. 8

C. 12

D. 17

RESOLUÇÃO

Ordem da reacção

A ordem de uma reacção é a soma dos expoentes que aparecem na expressão da lei de velocidade.

Assim, para uma reacção genérica:

aA + bB → cC

V = k · [A]^m · [B]ⁿ

Onde:

• m é a ordem da reacção em relação a A;
• n é a ordem da reacção em relação a B;
• m + n é a ordem da reacção ou ordem global ou total da reacção.

Para a nossa equação da reacção:

8H_2(g) + S_8(s) → 8H₂S_(g)

A expressão da Lei de Velocidade é:

V = k [H₂]⁸

Veja que não incluímos o S₈ na expressão da lei cinética porque está no estado sólido e substâncias no estado sólido têm concentração constante por isso não aparecem na expressão da lei cinética ou lei de velocidade.

Dado que a concentração do nosso reagente na expressão da lei de velocidade está elevada ao expoente 8, logo a ordem da reacção é igual a 8.

Resposta: alternativa: B

10. Qual é a diferença entre reacção reversível i irreversível?

A. A reversível, ocorre rapidamente e a irreversível ocorre lentamente

B. Na reversível, tem uma seta com sentido dos produtos e na irreversível com semi-setas opostas

C. Reagente, na reversível não se esgota e na irreversível esgota-se

D. Produto, na reversível não se transforma em reagente e na irreversível transforma-se em reagente

RESOLUÇÃO

Reacções irreversíveis – são aquelas que ocorrem num único sentido, ou seja, aquelas que se processam por completo até que pelo menos um dos reagentes seja totalmente consumido.

Geralmente, as reacções irreversíveis são representadas por uma única seta (→) e que indica um único sentido tal como é possível observar no exemplo acima exposto.

Reacções reversíveis – são aquelas que ocorrem nos dois sentidos, isto é, os reagentes são consumidos porém algum tempo depois os produtos decompõem-se novamente em reagentes. Isso significa que os reagentes e produtos são consumidos e formados continuamente, e é por isso que estas reacções nunca ocorrem completamente.

Diferentemente das reacções irreversíveis, as reacções reversíveis são geralmente representadas por duas setas viradas para lados opostos (⇌) que indicam que a reacção ocorre nos dois sentidos (sentido directo e inverso).

Resposta: alternativa: C

 

11. Uma das condições para que ocorra uma situação de equilíbrio é que…

A. seja uma reacção reversível

B. seja uma reacção irreversível

C. seja um sistema fechado

D. todos os reagentes se convertam em produtos

RESOLUÇÃO

De um modo geral sobre as características do estado de equilíbrio pode-se afirmar que:

• No estado de equilíbrio a velocidade directa (V_d) é igual a velocidade inversa (V_i) [Velocidade directa (V_d) = Velocidade inversa (V_i) ];
• A concentração dos reagentes e produtos não se altera, ou seja, as concentrações tornam-se constantes;
• O Equilíbrio químico é Dinâmico;
• O equilíbrio químico só pode ser alcançado num sistema fechado mantido a temperatura constante.

Resposta: alternativa: C

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