Nível I

A constante de velocidade da reação de segunda ordem entre bromo-etano e íons hidróxido em água formando etanol: $$\ce{ C2H5Br + OH^- -> C2H5OH + Br^- }$$ foi medida em várias temperaturas, com os seguintes resultados:

Assinale a alternativa que mais se aproxima da energia de ativação para essa reação.

A constante de velocidade da conversão de ciclopropano em propeno foi medida em várias temperaturas, com os seguintes resultados:

Assinale a alternativa que mais se aproxima da constante cinética da reação a $\pu{600 \degree C}$.

A constante de velocidade da reação de primeira ordem: $$2 \ce{N2O_{(g)}} \rightarrow 2 \ce{N2_{(g)}} + \ce{O2_{(g)}}$$ é $\pu{0,76 s-1}$ a $\pu{1000 K}$ e $\pu{0,87 s-1}$ a $\pu{1030 K}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da energia de ativação para essa reação.

A constante de velocidade da reação de segunda ordem: $$2 \ce{ HI(g) -> H2(g) + I2(g) }$$ é $\pu{2,4e-6 L.mol-1s-1}$ a $\pu{575 K}$ e $\pu{6,0e-5 L.mol-1s-1}$ a $\pu{630 K}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da energia de ativação para essa reação.

Considere as proposições a respeito da cinética de reações bimoleculares.

1. A constante cinética é proporcional à frequência de colisões entre as moléculas dos reagentes.

2. A constante cinética é proporcional à velocidade média das moléculas.

3. A constante cinética é proporcional à seção transversal de colisão, a área que uma molécula mostra como alvo durante a colisão.

4. A constante cinética é proporcional ao número de moléculas cuja energia cinética relativa é maior ou igual à energia de ativação da reação.

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

Considere as ações em um reator onde é conduzida a dimerização do $\ce{NO2}$ em fase gasosa.

1. Condução da reação em um solvente orgânico.

2. Redução do volume do recipiente.

3. Aumento da temperatura.

4. Adição de catalisador.

Assinale a alternativa que relaciona as ações que resultariam na mudança da constante cinética da reação.

Considere a reação catalisada descrita pelo mecanismo: $$\begin{aligned} \ce{ A + BC -> AC + B } \\ \ce{ AC + D -> A + CD } \end{aligned}$$ O perfil energético é:

Assinale a alternativa correta.

A da energia de ativação para a decomposição do iodeto de hidrogênio formando gás hidrogênio e o iodo molecular em meio homogêneo é $\pu{183,9 kJ}$ em meio homogêneo, e $\pu{96,2 kJ.mol-1}$ quando ocorre na superfície de um fio de ouro.

Assinale a alternativa correta.

A energia de ativação da decomposição do peróxido de hidrogênio em $\pu{25 \degree C}$ é $\pu{75,3 kJ.mol-1}$. Na presença de um catalisador óxido de ferro, a energia de ativação da decomposição foi $\pu{32,8 kJ.mol-1}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima de quanto aumenta a velocidade de decomposição na presença do catalisador se os outros parâmetros do processo se mantêm inalterados.

Considere o perfil energético de uma reação na presença e ausência de catalisador.

Assinale a alternativa correta.

Considere as proposições.

1. Uma reação química realizada com a adição de um catalisador é denominada heterogênea se existir uma superfície de contato visível entre os reagentes e o catalisador.

2. A ordem de qualquer reação química em relação à concentração do catalisador é zero.

3. A energia livre de uma reação química realizada com a adição de um catalisador é menor que a da reação não catalisada.

4. Um dos produtos de uma reação química pode ser o catalisador dessa mesma reação.

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

A velocidade de uma reação aumenta por um fator de 1000 na presença de um catalisador em $\pu{25 \degree C}$. A energia de ativação do percurso original é $\pu{98 kJ.mol-1}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da energia de ativação da reação catalisada.

O DNA é o carregador primário da informação genética em organismos vivos. O DNA perde a sua atividade pelo desenrolamento da sua estrutura de dupla hélice. Esse é um processo de primeira ordem com energia de ativação de $\pu{400 kJ.mol-1}$, integralmente utilizada rompimento de ligações de hidrogênio, de $\pu{5 kJ.mol-1}$. Na temperatura fisiológica, $\pu{37 \degree C}$, a meia-vida do desenrolamento é de $\pu{1045 min}$.

1. Determine o número de ligações de hidrogênio que devem ser rompidas para desativar o DNA.

2. Determine a meia-vida para o desenrolamento a $\pu{44 \degree C}$.

A constante de velocidade de uma reação foi medida em várias temperaturas, com os seguintes resultados:

Considere as proposições.

1. O trecho $P$-$Q$ é referente a reação direta, enquanto o trecho $Q$-$R$ se refere à reação inversa.

2. Para temperaturas menores que $T_\text{a}$, o mecanismo controlador da reação em questão difere daquele para temperaturas maiores que $T_\text{a}$.

3. A energia de ativação da reação no trecho $P$-$Q$ é menor que a no trecho $Q$-$R$.

4. A energia de ativação da reação direta é menor que a da reação inversa.

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

A constante de velocidade da reação de decomposição de um composto $\ce{A}$ foi medida em várias temperaturas, com os seguintes resultados:

Uma solução contendo 0,02 mol.L-1 de $\ce{A}$ foi adicionada a um reator em temperatura $T$, e a concentração de $\ce{A}$ foi monitorada.

1. Determine a energia de ativação da reação.

2. Determine a ordem da reação.

3. Determine a constante cinética em temperatura $T$.

Considere a reação elementar de decomposição do dióxido de nitrogênio gasoso: $$\ce{ 2 NO2(g) -> 2 NO(g) + O2(g) }$$ A reação possui energia de ativação de $\pu{110 kJ.mol-1}$ e constante de velocidade $\pu{2,8e-12 L.mol-1.s-1}$ a $\pu{273 K}$. Em um experimento, $\pu{2,5 atm}$ de dióxido de nitrogênio são adicionados em um recipiente a $\pu{500 K}$.

1. Determine a contante de velocidade para a decomposição do dióxido de nitrogênio a $\pu{500 K}$.

2. Determine o tempo necessário para que a pressão total do recipiente aumente para $\pu{3 atm}$.

Considere a distribuição de velocidades para os reagentes de uma reação em duas temperaturas.

Considere as proposições.

1. A constante de equilíbrio da reação é igual em $T_1$ e em $T_2$.

2. A velocidade da reação é menor em $T_1$ do que em $T2$.

3. A constante de velocidade da reação é igual em $T_1$ e em $T_2$.

4. Em $T_1$, há menos moléculas com energia suficiente para a reação do que em $T_2$.

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

Considere a reação $$\ce{ I2(g) + H2(g) <=> 2 HI(g) }$$ Essa reação é conduzida em um reator na presença e ausência de catalisador.

1. Esboce o gráfico da velocidade da reação direta e inversa em função do tempo na presença e ausência do catalisador.

2. Esboce o gráfico das concentrações dos reagentes e produtos na presença e ausência do catalisar.

O estudo da cinética da reação $$\ce{SO2(g) + O3(g) -> SO3(g) + O2(g)}$$ forneceu os dados:

1. Determine a lei de velocidade da reação.

2. Determine a energia de ativação dessa reação.

Em sistemas envolvendo reações paralelas, a seletividade é definida como a razão entre as taxas de geração dos produtos de interesse e dos secundários. Considere um sistema onde uma mesma substância pode reagir formando um produto de interesse ou um produto secundário.

Considere a reação reversível, em uma etapa: $$\ce{ A + A <=> B + C }$$ A constante de velocidade da reação direta de formação de B é $\pu{265 L.mol-1.min-1}$, e a constante da velocidade da reação inversa é $\pu{392 L.mol-1.min-1}$. A energia de ativação da reação direta é $\pu{39,7 kJ.mol-1}$ e a da reação inversa é $\pu{25,4 kJ.mol-1}$.

1. Determine a constante de equilíbrio para essa reação.

2. Classifique a reação como endotérmica ou exotérmica.

3. Determine o efeito da temperatura nas constantes de velocidade e na constante de equilíbrio.

Considere a reação reversível, em uma etapa: $$\ce{ A + B <=> C + D }$$ A constante de velocidade da reação direta é $\pu{52,4 L.mol-1.min-1}$, e a constante da velocidade da reação inversa é $\pu{32,1 L.mol-1.min-1}$. A energia de ativação da reação direta é $\pu{35,2 kJ.mol-1}$ e a da reação inversa é $\pu{44 kJ. mol-1}$.

1. Determine a constante de equilíbrio para essa reação.

2. Classifique a reação como endotérmica ou exotérmica.

3. Determine o efeito da temperatura nas constantes de velocidade e na constante de equilíbrio.

Considere a reação reversível, em uma etapa: $$\ce{ 2 A + B <=> 3 C }$$ Essa reação possui energia de ativação $\pu{25 kJ.mol-1}$ e fator de frequência $\pu{5,5e10 L2.mol-2.s-1}$. Um experimento foi realizado a $\pu{300 K}$ com $\pu{0,2 mol.L-1}$ de $\ce{A}$ e $\pu{0,2 mol.L-1}$ de $\ce{B}$. O equilíbrio é atingido quando a concentração de $\ce{C}$ passa a $\pu{0,15 mol.L-1}$.

1. Determine a constante de velocidade da reação inversa.

2. Determine a velocidade da reação direta no equilíbrio.

Considere a reação reversível, em uma etapa: $$\ce{ A + B <=> C }$$ A constante de equilíbrio da reação direta é $K=4$. A reação reversa possui energia de ativação $\pu{2,5 kJ.mol-1}$ e fator de frequência $\pu{2,72e5 L2.mol-1.s-1}$. Um experimento foi realizado a $\pu{300 K.}$ No equilíbrio $25\%$ da quantidade inicial de $\ce{A}$ foi convertida e a concentração de $\ce{C}$ é $\pu{0,5 mol.L-1}$

1. Determine a constante de velocidade da reação inversa.

2. Determine a velocidade da reação direta no equilíbrio.