Nível I

A reação de formação do iodeto de hidrogênio: $$\ce{ H2(g) + I2(g) -> 2 HI(g) }$$ foi conduzida em temperatura elevada. A concentração de $\ce{HI}$ aumento de $\pu{4,2 mmol.L-1}$ para $\pu{6,0 mmol.L-1}$ em $\pu{200 s}.$

Assinale a alternativa que mais se aproxima da velocidade média de consumo do iodo.

A reação de Sabatier-Sanderens consiste na hidrogenação catalítica de alcenos ou de alcinos com níquel, para a obtenção de alcanos.

Considere os resultados obtidos na reação de hidrogenação do acetileno, $\ce{C2H2},$ formando etano, $\ce{C2H6}$

Assinale a alternativa que mais se aproxima da velocidade média de consumo do hidrogênio no período de $\pu{4 min}$ a $\pu{6 min}$.

As concentrações do reagente $\ce{A}$ e do produto $\ce{B}$, formado pela decomposição de $\ce{A}$, foram monitoradas ao longo do tempo.

Assinale a alternativa com a equação química balanceada para a reação de decomposição.

A concentração de um reagente foi monitorada ao longo do tempo.

Assinale a alternativa com o instante de tempo em que a velocidade de reação é máxima.

Deseja-se estudar a cinética da reação de oxidação do cloreto de ferro(II) em solução aquosa ácida. $$\ce{ FeCl2(aq) + O2(aq) + HCl(aq) -> FeCl3(aq) + H2O(l) }$$ Para essa reação:

• Quando a concentração de $\ce{Fe^{2+}}$ é duplicada, a velocidade da reação aumenta 8 vezes.

• Quando as concentrações de $\ce{Fe^{2+}}$ e oxigênio são duplicadas, a velocidade da reação aumenta 16 vezes.

• Quando a concentração de todos os reagentes é duplicada, a velocidade da reação aumenta 32 vezes.

Assinale a alternativa com a ordem global da reação.

Deseja-se estudar a cinética da reação de combustão do óxido nítrico: $$\ce{ 2 NO(g) + O2(g) -> 2 NO2(g) }$$ Para essa reação:

• Quando a concentração de $\ce{NO}$ é duplicada, a velocidade da reação aumenta 4 vezes.

• Quando as concentrações de $\ce{NO}$ e oxigênio são duplicadas, a velocidade da reação aumenta 8 vezes.

Um reator foi carregado com quantidades iguais de $\ce{NO}$ e $\ce{O2}.$

Assinale a alternativa que mais se aproxima da fração da taxa inicial de reação após o consumo de $50\%$ do $\ce{NO}.$

Deseja-se estudar a cinética da reação de decomposição do pentóxido de dinitrogênio: $$\ce{ 2 N2O5(g) -> 4 NO2(g) + O2(g) }$$ Diferentes quantidades de $\ce{N2O5}$, sólido, são adicionadas em diferentes balões de mesmo volume, colocados em um banho de água em $\pu{65 \degree C}$ para vaporizar todo o sólido e, então, a espectrometria foi usada para monitorar as concentrações de $\ce{N2O5}$ em cada frasco à medida que esse se decompôs.

As tangentes de cada curva foram traçadas em $t = 0.$

1. Determine a ordem da reação em relação ao $\ce{N2O5}.$

2. Determine a constante de velocidade da reação.

Deseja-se estudar a cinética da reação de decomposição do cloreto de nitrosila: $$\ce{ 2 NOCl(g) -> 2 NO(g) + Cl2(g) }$$ Uma pequena quantidade de $\ce{NOCl}$ foi introduzida em uma câmara de $\pu{1 cm3}$ e um laser, que produz um pulso curto de duração muito precisa, foi usado para iniciar a reação. A espectrometria foi usada para monitorar as concentrações de $\ce{NOCl}$ na câmara à medida que esse se decompôs.

As tangentes à curva foram traçadas em $t = 0,$ $t = \pu{1 ps}$ e $t = \pu{2 ps}.$

1. Determine a ordem da reação em relação ao $\ce{NOCl}.$

2. Determine a constante de velocidade da reação.

3. Determine a constante de velocidade da reação em termos da concentração expressa em $\pu{mol.L-1}.$

Deseja-se estudar a cinética da reação: $$\ce{ 2 NO(g) + 2 H2(g) -> N2(g) + H2O(g) }$$ Foram conduzidos quatro experimentos para descobrir como a taxa inicial de formação de $\ce{N2}$ varia quando as concentrações dos reagentes variam.

1. Determine a lei de velocidade da reação.

2. Determine a constante de velocidade da reação.

3. Determine a taxa inicial de consumo de $\ce{NO}$ no expt. 4.

Deseja-se estudar a cinética da reação: $$\ce{ 2 A(aq) + 2 B(aq) + C(aq) -> 3 G(aq) + 4 F(aq) }$$ Foram conduzidos cinco experimentos para descobrir como a taxa inicial de formação de $\ce{G}$ varia quando as concentrações dos reagentes variam.

1. Determine a lei de velocidade da reação.

2. Determine a constante de velocidade da reação.

3. Determine a taxa inicial de consumo de $\ce{A}$ no expt. 5.

O fosgênio, $\ce{COCl2},$ é um gás altamente tóxico usado na síntese de muitos compostos orgânicos.

Deseja-se estudar a cinética da reação de síntese do fosgênio: $$\ce{ CO(g) + Cl2(g) -> COCl2(g) }$$ Foram conduzidos quatro experimentos para descobrir como a taxa inicial de formação de $\ce{COCl2}$ varia quando as concentrações dos reagentes variam.

1. Determine a lei de velocidade da reação.

2. Determine a constante de velocidade da reação.

Deseja-se estudar a cinética da reação: $$\ce{ I^-(aq) + OCl^-(aq) -> IO^-(aq) + Cl^-(aq) }$$ Foram conduzidos quatro experimentos para descobrir como a taxa inicial de consumo de íons $\ce{I^-}$ varia quando as concentrações dos reagentes variam.

1. Determine a lei de velocidade da reação.

2. Determine a constante de velocidade da reação.

A amônia gasosa sofre decomposição em superfície de tungstênio em $\pu{800 \degree C}$ conforme a reação: $$\ce{ 2 NH3(g) -> N2(g) + 3 H2(g) }$$ A constante de velocidade dessa reação é $k_\mathrm{r} = \pu{4e-3 M.s-1}$ (para a velocidade de decomposição de $\ce{NH3}$).

Um reator de $\pu{1 m3}$ foi carregado com $\pu{100 mol}$ de amônia e aquecido até $\pu{800 \degree C}.$

Considere as proposições:

1. A reação segue uma cinética de ordem zero.

2. A taxa inicial de formação de $\ce{H2}$ é $\pu{0,2 mM.s-1}.$

3. O tempo necessário para que a concentração de amônia caia pela metade é $\pu{12,5 s}.$

4. Após $\pu{5 s}$ do início da decomposição, a concentração de $\ce{N2}$ no reator é $\pu{10 mM}.$

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

O etanol gasoso sofre decomposição em superfície de alumina, $\ce{Al2O3},$ em $\pu{600 K}$ conforme a reação de ordem zero: $$\ce{ C2H5OH(g) -> C2H4(g) + H2O(g) }$$ A constante de velocidade dessa reação é $k_\mathrm{r} = \pu{1,5 Torr.s-1}.$

Um reator foi carregado com $\pu{450 Torr}$ de etanol em $\pu{600 K}.$

Assinale a alternativa que mais se aproxima do tempo necessário para que todo o etanol sofra decomposição.

Na fermentação da cerveja, o etanal, que tem o cheiro de maçã verde, é um intermediário na formação do etanol. O etanal se decompõe conforme a reação: $$\ce{ CH3CHO(g) -> CH4(g) + CO(g) }$$ A constante de velocidade dessa reação é $k_\mathrm{r} = \pu{1,5e-3 s-1}$ em uma temperatura elevada.

Um reator foi carregado com $\pu{0,1 mol.L-1}$ de etanal e aquecido.

Considere as proposições:

1. A reação segue uma cinética de primeira ordem.

2. A taxa inicial de decomposição do $\ce{CH3CHO}$ é $\pu{0,15 mM.s-1}.$

3. O logaritmo da concentração de $\ce{CH3CHO}$ diminui linearmente com o tempo.

4. Após $\pu{40 min}$ do início da decomposição, a concentração de $\ce{CH3CHO}$ no reator é $\pu{2,7 mmol.L-1}.$

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

Os bloqueadores beta são fármacos usados no controle da hipertensão. É importante que os médicos saibam em quanto tempo um bloqueador beta é eliminado do organismo.

Um paciente recebeu $\pu{20 mg}$ de um bloqueador beta que é eliminado em um processo de primeira ordem com constante de velocidade $k_\mathrm{r} = \pu{7,6e-3 min-1}$ na temperatura normal do corpo, $\pu{37 \degree C}.$

Assinale a alternativa que mais se aproxima da massa do fármaco permanece no organismo $\pu{5 h}$ após a administração.

O cloreto de sulfurila sofre decomposição conforme a reação de primeira ordem: $$\ce{ SO2Cl2(g) -> SO2(g) + Cl2(g) }$$ A constante de velocidade dessa reação é $k_\mathrm{r} = \pu{3e-3 min-1}.$

Assinale a alternativa que mais se aproxima do tempo necessário para que a concentração de $\ce{SO2Cl2}$ seja reduzida até $10\%$ de sua concentração inicial.

O RDX é um explosivo amplamente empregado em aplicações militares. Em solução aquosa, sob condições controladas, o RDX sofre decomposição conforme a reação de primeira ordem: $$\ce{ C3H6N6O6(aq) -> 3 CO(g) + 3 H2O(l) + 3 N2(g) }$$ Em um experimento, $\pu{100 mL}$ de uma solução de RDX em água com a concentração inicial de $\pu{2 mol.L-1}$ foi aquecida e os gases liberados foram coletados em um balão rígido de $\pu{500 mL}$ em $\pu{300 K}.$ A taxa de decomposição foi monitorada pela medida da pressão parcial do gás $\ce{CO}$ coletado.

A pressão parcial do $\ce{CO}$ subiu de zero a $\pu{200 kPa}$ em $\pu{16 min}.$

Assinale a alternativa que mais se aproxima da constante de velocidade da reação (para a velocidade de decomposição do RDX).

O etano forma radicais metila em $\pu{700 \degree C}$, conforme a reação de primeira ordem: $$\ce{ C2H6(g) -> 2 CH3(g) }$$ A constante de velocidade dessa reação é $k_\mathrm{r} = \pu{2 h-1}$ (para a velocidade de decomposição do $\ce{C2H6}$).

Considere as proposições:

1. A concentração de etano diminui exponencialmente com o tempo.

2. A velocidade inicial de consumo de etano permanece constante durante a reação.

3. O tempo de meia-vida do etano é cerca de $\pu{20,8 min}.$

4. O tempo de meia-vida do etano independe de sua concentração inicial.

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

Em 1972, trigo contaminado com metil-mercúrio foi liberado para consumo humano no Iraque, resultando em 459 mortes. A meia-vida do metil-mercúrio no organismo é de 70 dias.

Assinale a alternativa que mais se aproxima do tempo após a ingestão necessário para que a quantidade de metil-mercúrio caia a $10\%$ do valor inicial

O dióxido de nitrogênio sofre decomposição em $\pu{570 K}$ conforme a reação: $$\ce{ 2 NO2(g) -> 2 NO(g) + O2(g) }$$ A constante de velocidade dessa reação é $k_\mathrm{r} = \pu{0,54 L.mol-1.s-1}$ (para a velocidade de decomposição do $\ce{NO2}$).

Um reator foi carregado com $\pu{0,3 mol.L-1}$ de dióxido de nitrogênio e aquecido até $\pu{570 K}.$

Assinale a alternativa que mais se aproxima do tempo necessário para que a concentração de $\ce{NO2}$ seja reduzida até $\pu{0,1 mol.L-1}.$

O butadieno sofre dimerização em temperaturas elevadas conforme a reação de Diels-Alder, de segunda ordem: $$\ce{ 2 C4H6(g) -> C8H12(g) }$$ Quando a concentração inicial de butadieno é $\pu{0,5 mol.L-1},$ o tempo necessário para $80\%$ de dimerização é $\pu{11,4 s}$

Assinale a alternativa que mais se aproxima do tempo de meia-vida do $\ce{C4H6}$ em um reator com concentração inicial $\pu{0,2 mol.L-1}.$