Natureza dos reagentes – Aula de Química Enem

Quanto mais átomos são necessários separar, menor a velocidade de uma reação.

Luz (energia fotoquímica) e eletricidade (energia elétrica)

A luz e a eletricidade são fontes de energia para que a reação ocorra, logo, sob influência de intensidades luminosas e/ou elétricas maiores, maior a velocidade da reação.

Ex.: Fotossíntese e fotólise (nas máquinas fotográficas antigas, filmes e chapas fotográficas).

Superfície de contato

Quanto maior a superfície de contato entre os reagentes, maior a velocidade das reações.

Estados físicos dos reagentes

Reações onde os reagentes encontram-se no estado gasoso, ou em solução aquosa são mais rápidas.

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Quanto mais próximos os átomos e moléculas, maior o impedimento estérico (espacial) para que os reagentes se colidam. O solvente auxilia a separar as moléculas e possibilita que as colisões efetivas ocorram.

Pressão

Para reações gasosas, quanto maior a pressão, maior será o número de colisões entre os reagentes, logo mais colisões efetivas ocorrem em um período de tempo menor, o que aumenta a velocidade da reação.

Temperatura

O aumento da temperatura provoca um aumento na energia cinética dos reagentes, provocando um aumento no número de moléculas e partículas com energia suficiente para que a reação ocorra. Logo, tanto para reações endotérmicas como exotérmicas, o aumento da temperatura aumenta a velocidade da reação. (Regra de van’t Hoff)

Concentração dos reagentes

Quanto maior a concentração dos reagentes, maior a probabilidade de ocorrerem “colisões efetivas” o que aumenta a velocidade da reação.

Catalisador

É uma substância que aumenta a velocidade de uma reação, diminuindo a energia de ativação para a reação.

Obs.: O catalisador altera o caminho reacional, porém não modifica a entalpia da reação.

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O mesmo é regenerado ao final da reação.

Gráfico incorreto

Gráfico correto

Catálise – reação com presença de catalisador

Catálise homogênea – ocorre quando o catalisador forma um sistema monofásico com os reagentes. Reagentes e catalisadores na mesma fase.

Catálise heterogênea – ocorre quando o catalisador forma um sistema com mais de uma fase com os reagentes. Catalisado em diferente fase que os reagentes.

Inibidor

Catalisador negativo ou veneno da reação. Aumenta a energia de ativação de uma reação, de modo a diminuir a velocidade de uma reação. O inibidor pode se ligar ao sítio ativo da reação o inativando.

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Desafios

Questão 1

(UFSM) Um comprimido efervescente de vitamina C intacto, pesando 5 g, quando colocado em um copo contendo água a 25 ºC, será dissolvido em dois minutos.

Considerando essa informação, assinale verdadeiro (V) ou falso (F) em cada uma das proposições.

( ) Se o comprimido efervescente estiver em pequenos pedaços, o tempo de dissolução também será de dois minutos, pois a massa continua sendo 5 g.

( ) O tempo de dissolução do comprimido efervescente intacto mantém-se quando o comprimido for dissolvido em água a 40 ºC ou a 25 ºC, pois a área de contato é a mesma.

( ) Quanto maior a superfície de contato do comprimido efervescente com a água, maior o número de colisões favoráveis, portanto maior a velocidade de dissolução.

( ) O aumento da temperatura diminui a energia de ativação, diminuindo, portanto, o tempo de dissolução.

A sequência correta é:

a) V-F-V-V;

b) F-V-F-V;

c) V-V-F-V;

d) F-F-V-F;

e) V-V-F-F.

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Questão 2

A água é uma das mais importantes substâncias do planeta Terra, tanto para os processos vitais como para os físico-químicos. No estado líquido e sólido, cobre mais de dois terços do pleneta e, na forma gasosa, é constituinte da atmosfera. Os organismos vivos originaram-se em meio aquoso e se tornaram dependentes dele no decurso da evolução. A água é o solvente universal, pois possibilita a maioria das reações químicas. Assim, o conhecimento de suas propriedades físico-químicas é essencial para o estudo de suas funções na natureza.

REICHARDT, K, TIMM, L. C. Solo, Planta e Atmosfera: conceitos, processos e aplicações. São Paulo: Ed. Manole, 2004. (adaptado)

Considere a reação:

2H_2(g) + O_2(g) 2H₂O_(g)

Considere a reação citada inicialmente e assinale V (verdadeira) ou F (falsa) nas afirmações a seguir.

( ) A adição de um catalisador afeta a entalpia da reação

( ) A adição de um catalisador aumenta a velocidade de formação de H₂O_(g) e não é consumido no processo.

( ) A adição de um catalisador faz com que um maior número de moléculas de H_2(g) e O_2(g) adquira condições de reagir, pois reduz a energia de ativação.

A sequência correta é:

a) F – V- F

b) F – V – V

c) V – F – V

d) F – F – F

e) V – F – F

Questão 3

Para aumentar a octanagem dos combustíveis, pode ser usado um catalisador contendo platina finamente dividida, suportada em Al₂O₃. Nesse caso, o pentano contido na gasolina, que tem um teor de octanas de 62, transforma-se em 2-metilbutano, com teor de octanas de 94.

Assim, analise as afirmações

I. Platina suportada em Al₂O₃ aumenta a velocidade da reação sem ser consumida durante o processo.

II. Trata-se de um caso de catálise heterogênea, pois nem todos os componentes se encontram na mesma fase.

III. A energia de ativação da reação não sofre modificação pela adição do catalisador.

Está(ão) correta(s)

a) apenas I

b) apenas II

c) apenas III

d) apenas I e II

e) apenas II e III

Questão 4

Na pólvora, o salitre (KNO₃), o carvão e o enxofre são utilizados na sua forma pulverizada. Analise as seguintes afirmações em relação à velocidade de explosão da pólvora:

I. Na temperatura ambiente, a velocidade é rápida, pois a energia de ativação é alta.

II. A velocidade depende apenas da temperatura.

III. A pulverização dos reagentes aumenta a velocidade.

Está(ão) correta(s)

a) apenas I.

b) apenas II.

c) apenas III.

d) apenas I e II.

e) apenas II e III.

Questão 5

A queima de gasolina nos motores produz, em maior quantidade, dióxido de carbono (CO₂) e água. Porém, devido a impurezas na gasolina, são formados também os seguintes subprodutos (poluentes e tóxicos): monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrogênio (NO_x) e dióxido de enxofre (SO₂).

Para diminuir a emissão, os escapamentos dos automóveis foram aperfeiçoados. A fabricação desses escapamentos é realizada de modo que espécies químicas (principalmente metais preciosos, paládio-molibdênio) são adicionadas na fabricação deles.

Esses metais auxiliam na transformação dos poluentes (CO, NO_x) em compostos menos prejudiciais à saúde (CO₂ e N₂). Tais metais atuam diminuindo a energia necessária para essas transformações ocorrerem.

Em consideração à ação dos metais preciosos, podemos dizer que eles atuam como ____________ dessa reação.

a) Inibidores.

b) Venenos.

c) Modificadores.

d) Catalisadores biológicos.

e) Catalisadores.