ETAPA 01
TERMOQUÍMICA
● Uma transformação química sempre envolve uma troca de calor. As
transformações que liberam calor são exotérmicas; as que
absorvem calor são endotérmicas. O conteúdo de calor associado a
uma substância é chamado de entalpia (H). Quando uma reação é
realizada sob pressão constante, a quantidade de calor liberada ou
absorvida recebe o nome de variação de entalpia (ΔH).
● A unidade de medida (SI) é o joule (J), porém se pode utilizar
caloria (cal), sendo 1 cal = 4,18 J
Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram)
1) Em uma cozinha, estão ocorrendo os seguintes processos:
I. gás queimando em uma das “bocas” do fogão e
II. água fervendo em uma panela que se encontra sobre esta
“boca” do fogão.
Com relação a esses processos, pode-se afirmar que:
a) I e II são exotérmicos.
b) I é exotérmico e II é endotérmico.
c) I é endotérmico e II é exotérmico.
d) I é isotérmico e II é exotérmico.
e) I é endotérmico e II é isotérmico.
2) Diariamente podemos observar que reações químicas e
fenômenos físicos implicam em variações de energia. Analise
cada um dos seguintes processos, sob pressão atmosférica.
I. A combustão completa do metano (CH4) produzindo 2CO e
H2O
II. O derretimento de um iceberg.
III. O impacto de um tijolo no solo ao cair de uma altura h.
Em relação aos processos analisados, pode-se afirmar que:
a) I é exotérmico, II e III são endotérmicos.
b) I e III são exotérmicos e II é endotérmico.
c) I e II são exotérmicos e III é endotérmico.
d) I, II e III são exotérmicos.
e) I, II e III são endotérmicos.
VARIAÇÃO DE ENTALPIA (ΔH)
● Indica a quantidade de calor envolvida em uma transformação. É
determinada pela diferença entre as entalpias dos produtos e a dos
reagentes.
REAÇÃO ENDOTÉRMICA
● A entalpia do sistema aumenta: ΔH é positivo.
● Neste tipo de reação, o produto é mais energético do que os
reagentes, isto é, a quantidade de energia armazenada nos produtos
é maior do que a quantidade de energia armazenada nos reagentes.
REAÇÃO EXOTÉRMICA
● A entalpia do sistema aumenta: ΔH é negativo
● Neste tipo de reação, os reagentes são mais energéticos do que o
produto, isto é, a quantidade de energia armazenada nos reagentes é
maior do que a quantidade de energia armazenada no produto.
Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram)
1) Considere as reações abaixo e marque a alternativa que indica
corretamente as reações endotérmicas:
I. CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + H2O(l) + 889,5 kJ
II. Fe2O3(s) +3 C(s) → 2 Fe(s) +3 CO(g) ΔH = + 490 kJ
III. 6 CO2(g) + 6 H2O(l) + 2 813 → C6H12O6(g) + 6 O2(g)
IV. HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) ΔH = - 57,7 kJ
V. 1 H2(g) + 1/2 O2(g) → 2 H2O(l) + 68,3 kcal
VI. 1 H2(g) + 1 I2(g) → 2 HI(g) ΔH = + 25,96 kJ/mol
a) II e III. b) I e IV. c) II, III e VI. d) I, IV e V. e) I, III e V.
2) Assinale a alternativa que contém apenas processos com ΔH
negativo:
a) Combustão e fusão.
b) Combustão e sublimação de sólido para gás.
c) Combustão e sublimação de gás para sólido.
d) Fusão e ebulição.
e) Evaporação e solidificação.
3) Analise as reações termoquímicas a seguir com os seus
respectivos valores de variação de entalpia e classifique-as como
endotérmicas ou exotérmicas:
a) CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g) >ΔH = -282,6 kJ
b) S(rômbico) + O2(g) → SO2(g) >ΔH = -296,6 kJ
c) H2(g) + ½ O2(g) → H2O(g) >ΔH = -241,6 kJ
d) N2(g) + O2(g) → 2 NO(g) >ΔH = +179,7 kJ
e) Na(s) + H2O(l) → NaOH(aq) + ½ H2(g) >ΔH = -140 kJ
DIAGRAMA DE ENTALPIA
TERMOQUÍMICA
●Mostra a posição relativa das entalpias armazenadas nas
substâncias que reagem ou que são formadas.
●Indica a variação de entalpia (ΔH) envolvida na transformação de
reagentes em produtos.
Processo endotérmico
Processo exotérmico
Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram)
1)
De acordo com o gráfico acima, indique a opção que completa,
respectivamente, as lacunas da frase a seguir:
“A variação da entalpia,>ΔH, é ........; a reação é .......... porque se
processa ............... calor.”
a) positiva, exotérmica, liberando
b) positiva, endotérmica, absorvendo
c) negativa, endotérmica, absorvendo
d) negativa, exotérmica, liberando
e) negativa, exotérmica, absorvendo
2) A 25 °C e 1 atm de pressão, um mol de nitrogênio gasoso,
reagindo com um mol de oxigênio gasoso, produz monóxido de
nitrogênio gasoso com absorção de 22 kcal do produto obtido. O
diagrama que representa corretamente essa informação é:
3) Dado o gráfico:
Para um reação
genérica representada
pela equação:
A → B
Qual será o valor da
variação de entalpia do
processo?
a) - 50 Kcal
b) - 150 Kcal
c) - 100 Kcal
d) - 250 Kcal
e) - 300 Kcal
PRINCIPAIS FATORES QUE AFETAM O ΔH DE UMA
REAÇÃO
● Quantidade de reagentes: A quantidade de calor envolvida em
uma reação química depende da quantidade dos reagentes e dos
produtos.
● Estado físico das substâncias:
Gasoso: H2 (g) + 1/2 O2(g) → H2O (g) ΔH = - 2243 kJ
Líquido: H2 (g) + 1/2 O2 (g) →H2O (l) ΔH = - 2286 kJ
Sólido: H2 (g) + 1/2 O2 (g) → H2O (s) ΔH= - 2292 kJ
● As moléculas de água que se encontram no estado sólido
apresentam um grau de agitação menor (mais estável) do que as
moléculas que estão nos estados líquido e gasoso.
● Temperatura: Quando a temperatura varia, muda o grau de
agitação das moléculas e, consequentemente, varia a entalpia dos
participantes.
Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram)
1) Qual dos seguintes fatores pode afetar a variação de entalpia
em uma reação química?
a) A pressão atmosférica no local da reação.
b) A temperatura ambiente durante a reação.
c) A fase física dos reagentes e produtos.
d) O número de elétrons envolvidos na reação.
e) A cor dos reagentes utilizados.
ETAPA 02
CINÉTICA QUÍMICA
●A cinética química estuda a rapidez com que as reações ocorrem
e também os fatores que podem afetá-la. As colisões entre as
moléculas que reagem permitem explicar a existência de reações
rápidas e lentas.
Teoria das colisões
●Para que uma reação química ocorra, é necessário que as
partículas dos reagentes (átomos, íons ou moléculas) colidam.
●Na colisão, as partículas devem possuir valores mínimos de
energia para garantir que ligações sejam quebradas nos reagentes
e novas ligações sejam formadas nos produtos. Para que a colisão
seja efetiva, as partículas devem possuir energia suficiente,
aliada a uma orientação favorável.
Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram)
1) As figuras a seguir representam as colisões entre as moléculas
reagentes de uma mesma reação em três situações:
]
Pode-se afirmar que:
a) na situação I, as moléculas reagentes apresentam energia maior
que a energia de ativação, mas a geometria da colisão não
favorece a formação dos produtos.
b) na situação II, ocorreu uma colisão com geometria favorável e
energia suficiente para formar os produtos.
c) na situação III, as moléculas reagentes foram completamente
transformadas em produtos.
d) nas situações I e III, ocorreram reações químicas, pois as
colisões foram eficazes.
e) nas situações I, II e III, ocorreu a formação do complexo
ativado, produzindo novas substâncias.
FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DAS REAÇÕES
●Concentração: Em reações químicas que ocorrem em solução,
quando aumenta a concentração dos reagentes, há maior número
de suas partículas, provocando a elevação do número de colisões
e, consequentemente, maior número de colisões efetivas. Isso
resulta no aumento da velocidade da reação.
●Pressão: Quando a pressão de um gás aumenta, as moléculas
passam a ocupar um volume menor. A mesma quantidade de um
gás em um volume menor resulta numa concentração maior e,
consequentemente, eleva-se a velocidade da reação.
●Superfície de contato e tamanho das partículas: No caso de
reagentes sólidos, as colisões entre as partículas ocorrem na
superfície dos fragmentos. Se a área de contato entre as partículas
reagentes for maior, acontecem mais colisões entre elas e, com
isso, aumenta a velocidade da reação.
●Temperatura: Quando a temperatura da reação aumenta, as
partículas atingem um grau de agitação maior. Com isso, haverá
mais colisões efetivas e, consequentemente, a velocidade da
reação será maior.
●Catalisador: O catalisador é uma substância que permite à reação
ocorrer com energia de ativação menor, fazendo com que mais
partículas tenham energia para colidir e com que a reação ocorra
mais rapidamente. O catalisador aumenta a velocidade da reação,
sem que ele seja consumido no processo.
• Energia de ativação: energia que os reagentes devem adquirir
para formar o complexo ativado.
• Complexo ativado: composto intermediário, de maior
instabilidade (maior conteúdo de energia), entre reagentes e
produtos.
GRÁFICOS DE ENERGIA DE ATIVAÇÃO
Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram)
1) Se um comprimido efervescente que contém ácido cítrico e
carbonato de sódio for colocado em um copo com água e
mantiver-se o copo aberto, observa-se a dissolução do
comprimido acompanhada pela liberação de um gás. Assinale a
alternativa correta sobre esse fenômeno.
a) A massa do sistema se manterá inalterada durante a dissolução.
b) A velocidade de liberação das bolhas aumenta com a elevação
da temperatura da água.
c) Se o comprimido for pulverizado, a velocidade de dissolução
será mais lenta.
d) O gás liberado é o oxigênio molecular.
e) O fenômeno corresponde a um processo físico.
2) A sabedoria popular indica que, para cozinhar batatas, é
indicado cortá-las em pedaços. Em condições reacionais idênticas
e utilizando massas iguais de batata, mas algumas inteiras e outras
cortadas, verifica-se que a cortada cozinha em maior velocidade.
O fator determinante para essa maior velocidade da reação é o
aumento da:
a) pressão b) temperatura c) concentração
d) superfície de contato e) natureza dos reagentes
ETAPA 3
GRÁFICOS DE ENERGIA DE ATIVAÇÃO
● Os gases não apresentam forma nem volume próprios,
têm grande compressibilidade (capacidade de redução de volume)
e grande expansibilidade (ocupam o volume de todo o recipiente
em que se encontram). Essas propriedades são explicadas pela
teoria cinética dos gases e pelas leis que fundamentam essa teoria.
As variáveis do estado gasoso são a pressão, a temperatura e o
volume.
Unidades de medida
Pressão: mmHg, atm e Pa Temperatura: ºC, escala Kelvin
Volume: cm3 mL, dm3
, L e m3
TEORIA CINÉTICA DOS GASES
● As substâncias no estado gasoso são caracterizadas pela
pressão, pela temperatura e pelo volume, que estão relacionados
entre si. Se ocorrer mudanças em algumas dessas variáveis, o
estado do gás muda. Essas propriedades podem ser explicadas
pela Teoria cinética dos gases.
● As partículas de um gás estão em movimento constante
desordenado.
● Quanto maior a temperatura, maior a velocidade das
partículas.
● Praticamente não há atração entre as partículas, pois
elas se movimentam em linha reta e só mudam de direção quando
colidem umas com as outras ou com as paredes do recipiente.
A distância entre as partículas de um gás é maior do que o seu
diâmetro.
TRANSFORMAÇÕES GASOSAS
CNTP (condições normais de temperatura e pressão)
Pressão: 1 atm = 760 mmHg = 101,3 Pa
matéria: 1 mol de gás = 22,4 litros
Temperatura: K = º C +273
Transformação isotérmica (temperatura constante):
● Quanto menor for o volume de um gás, maior o número
de colisões entre as moléculas e as paredes do recipiente.
● Quanto maior a pressão exercida por um gás, menor será
o seu volume.
Lei de Boyle: P1xV1 = P2 x V2 = constante
Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram)
1) Certo recipiente de capacidade 8,0 litros contém um gás ideal a
3,0 atm de pressão. Qual será o valor da pressão que esse gás
ideal exercerá nas paredes do recipiente, se a temperatura for
mantida constante e o volume for reduzido para 2,5 litros?
a) P = 9,6 atm. b) P = 6,9 atm. c) P = 7,6 atm. d) P = 8,6 atm.e)
P = 5,6 atm.
2) Certa quantidade de um gás ocupa um volume de 120 L em
pressão de 700 mmHg e temperatura de 20 ºC. Qual será a
pressão quando o volume for apenas de 30 L, mantendo-se a
temperatura constante? a) 2800 mmHg. b) 3200 mmHg.
c) 1400 mmHg. d) 1800 mmHg. e) 2000 mmHg.
Transformação isobárica (pressão constante):
● Quanto maior a temperatura de um gás, maior o número de
colisões e maior o volume que as partículas ocupam.
Primeira Lei de Charles e Gay-Lussac: V1/T1 = V2/T2
Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram)
1) Em um recipiente fechado, certa massa de gás ideal
ocupa um volume de 12 litros a 293k. Se este gás for
aquecido até 302k, sob pressão constante, seu volume será:
a) 12,37 L b) 13,37 L c) 14,37 L d) 12 L e) 13 L
2) Em uma pressão constante, um gás é aquecido até que seu
volume inicial de 150 L dobre. Se a temperatura inicial do gás era
de 20ºC, qual deve ser a temperatura final na escala kelvin?
a) 40. b) 586. d) 233. e) 313. f) 273,025.
Transformação isocórica ou isovolumétrica (volume constante):
● Quanto maior a temperatura de um gás, maior a velocidade com
que as partículas se movimentam, acarretando um aumento da
pressão.
Segunda Lei de Charles e Gay-Lussac: P1/T1 = P2/T2
Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram)
1) Um gás no estado 1 apresenta volume de 14 L, pressão de 5
atm e temperatura de 300 K. Qual será a pressão do gás em um
estado II se o volume permanecer igual a 14 L, mas a temperatura
passar para 273 K? a) 4,55 atm b) 5,49 atm c) 0,25 atm
d) 6,75 atm e) 9,23 atm
2) A pressão total do ar no interior de um pneu era de 2,30 atm,
quando a temperatura do pneu era de 27ºC. Depois de ter rodado
um certo tempo com este pneu, mediu-se novamente sua pressão
e verificou-se que esta agora era de 2,53 atm. Supondo a variação
de volume do pneu desprezível, a nova temperatura será:
a) 29,7ºC b) 57,0 ºC c) 33,0 ºC d) 330 ºC
EQUAÇÃO GERAL DOS GASES
Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram)
1)Uma determinada massa gasosa, confinada em um recipiente de
volume igual a 6,0 L, está submetida a uma pressão de 2,5 atm e
sob temperatura de 27°C. Quando a pressão é elevada em 0,5 atm
nota-se uma contração no volume de 1,0 L. a) Qual a temperatura
em que o gás se encontra? b) Que tipo de transformação ocorreu?
2) Um menino deixou escapar um balão contendo 2,0 L de gás
hélio, a 20°C e pressão de 2,0 atm. Quando atingir uma altura em
que sua pressão for 0,5 atm e sua temperatura, 10°C, o volume do
balão, em L, será: a) 0,50 b) 3,86 c) 4,50 d) 7,73 e) 8,28
EQUAÇÃO DE CLAPEYRON - Equação do estado de um gás
PV = nRT
Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram)
1) Um recipiente de volume V, totalmente fechado, contém 1 mol
de um gás ideal, sob uma certa pressão p. A temperatura absoluta
do gás é T e a constante universal dos gases perfeitos é R= 0,082
atm.litro/mol.K. Se esse gás é submetido a uma transformação
isotérmica, cujo gráfico está representado abaixo, podemos
afirmar que a pressão, no instante em que ele ocupa o volume é de
32,8 litros, é: a) 0,1175 atm b) 0,5875 atm c) 0,80 atm
d) 1,175 atm e) 1,33 atm
2) Um gás ideal está confinado em um recipiente cúbico de aresta
igual a 0,5 m. A pressão exercida sobre as paredes do recipiente
corresponde a 59760 pa. Sabendo que a temperatura do gás é de
300 K, determine o número de moléculas contidas no recipiente.
Dado: Considere R = 8,3 (J/mol.K)
a) 1 mol b) 2 mol c) 3 mol d) 4 mol e) 5 mol

2º QUÍ - 2B.docx.pdfFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF

  • 1.
    ETAPA 01 TERMOQUÍMICA ● Umatransformação química sempre envolve uma troca de calor. As transformações que liberam calor são exotérmicas; as que absorvem calor são endotérmicas. O conteúdo de calor associado a uma substância é chamado de entalpia (H). Quando uma reação é realizada sob pressão constante, a quantidade de calor liberada ou absorvida recebe o nome de variação de entalpia (ΔH). ● A unidade de medida (SI) é o joule (J), porém se pode utilizar caloria (cal), sendo 1 cal = 4,18 J Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram) 1) Em uma cozinha, estão ocorrendo os seguintes processos: I. gás queimando em uma das “bocas” do fogão e II. água fervendo em uma panela que se encontra sobre esta “boca” do fogão. Com relação a esses processos, pode-se afirmar que: a) I e II são exotérmicos. b) I é exotérmico e II é endotérmico. c) I é endotérmico e II é exotérmico. d) I é isotérmico e II é exotérmico. e) I é endotérmico e II é isotérmico. 2) Diariamente podemos observar que reações químicas e fenômenos físicos implicam em variações de energia. Analise cada um dos seguintes processos, sob pressão atmosférica. I. A combustão completa do metano (CH4) produzindo 2CO e H2O II. O derretimento de um iceberg. III. O impacto de um tijolo no solo ao cair de uma altura h. Em relação aos processos analisados, pode-se afirmar que: a) I é exotérmico, II e III são endotérmicos. b) I e III são exotérmicos e II é endotérmico. c) I e II são exotérmicos e III é endotérmico. d) I, II e III são exotérmicos. e) I, II e III são endotérmicos. VARIAÇÃO DE ENTALPIA (ΔH) ● Indica a quantidade de calor envolvida em uma transformação. É determinada pela diferença entre as entalpias dos produtos e a dos reagentes. REAÇÃO ENDOTÉRMICA ● A entalpia do sistema aumenta: ΔH é positivo. ● Neste tipo de reação, o produto é mais energético do que os reagentes, isto é, a quantidade de energia armazenada nos produtos é maior do que a quantidade de energia armazenada nos reagentes. REAÇÃO EXOTÉRMICA ● A entalpia do sistema aumenta: ΔH é negativo ● Neste tipo de reação, os reagentes são mais energéticos do que o produto, isto é, a quantidade de energia armazenada nos reagentes é maior do que a quantidade de energia armazenada no produto. Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram) 1) Considere as reações abaixo e marque a alternativa que indica corretamente as reações endotérmicas: I. CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + H2O(l) + 889,5 kJ II. Fe2O3(s) +3 C(s) → 2 Fe(s) +3 CO(g) ΔH = + 490 kJ III. 6 CO2(g) + 6 H2O(l) + 2 813 → C6H12O6(g) + 6 O2(g) IV. HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) ΔH = - 57,7 kJ V. 1 H2(g) + 1/2 O2(g) → 2 H2O(l) + 68,3 kcal VI. 1 H2(g) + 1 I2(g) → 2 HI(g) ΔH = + 25,96 kJ/mol a) II e III. b) I e IV. c) II, III e VI. d) I, IV e V. e) I, III e V. 2) Assinale a alternativa que contém apenas processos com ΔH negativo: a) Combustão e fusão. b) Combustão e sublimação de sólido para gás. c) Combustão e sublimação de gás para sólido. d) Fusão e ebulição. e) Evaporação e solidificação. 3) Analise as reações termoquímicas a seguir com os seus respectivos valores de variação de entalpia e classifique-as como endotérmicas ou exotérmicas: a) CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g) >ΔH = -282,6 kJ b) S(rômbico) + O2(g) → SO2(g) >ΔH = -296,6 kJ c) H2(g) + ½ O2(g) → H2O(g) >ΔH = -241,6 kJ d) N2(g) + O2(g) → 2 NO(g) >ΔH = +179,7 kJ e) Na(s) + H2O(l) → NaOH(aq) + ½ H2(g) >ΔH = -140 kJ DIAGRAMA DE ENTALPIA TERMOQUÍMICA ●Mostra a posição relativa das entalpias armazenadas nas substâncias que reagem ou que são formadas. ●Indica a variação de entalpia (ΔH) envolvida na transformação de reagentes em produtos. Processo endotérmico Processo exotérmico Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram) 1)
  • 2.
    De acordo como gráfico acima, indique a opção que completa, respectivamente, as lacunas da frase a seguir: “A variação da entalpia,>ΔH, é ........; a reação é .......... porque se processa ............... calor.” a) positiva, exotérmica, liberando b) positiva, endotérmica, absorvendo c) negativa, endotérmica, absorvendo d) negativa, exotérmica, liberando e) negativa, exotérmica, absorvendo 2) A 25 °C e 1 atm de pressão, um mol de nitrogênio gasoso, reagindo com um mol de oxigênio gasoso, produz monóxido de nitrogênio gasoso com absorção de 22 kcal do produto obtido. O diagrama que representa corretamente essa informação é: 3) Dado o gráfico: Para um reação genérica representada pela equação: A → B Qual será o valor da variação de entalpia do processo? a) - 50 Kcal b) - 150 Kcal c) - 100 Kcal d) - 250 Kcal e) - 300 Kcal PRINCIPAIS FATORES QUE AFETAM O ΔH DE UMA REAÇÃO ● Quantidade de reagentes: A quantidade de calor envolvida em uma reação química depende da quantidade dos reagentes e dos produtos. ● Estado físico das substâncias: Gasoso: H2 (g) + 1/2 O2(g) → H2O (g) ΔH = - 2243 kJ Líquido: H2 (g) + 1/2 O2 (g) →H2O (l) ΔH = - 2286 kJ Sólido: H2 (g) + 1/2 O2 (g) → H2O (s) ΔH= - 2292 kJ ● As moléculas de água que se encontram no estado sólido apresentam um grau de agitação menor (mais estável) do que as moléculas que estão nos estados líquido e gasoso. ● Temperatura: Quando a temperatura varia, muda o grau de agitação das moléculas e, consequentemente, varia a entalpia dos participantes. Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram) 1) Qual dos seguintes fatores pode afetar a variação de entalpia em uma reação química? a) A pressão atmosférica no local da reação. b) A temperatura ambiente durante a reação. c) A fase física dos reagentes e produtos. d) O número de elétrons envolvidos na reação. e) A cor dos reagentes utilizados. ETAPA 02 CINÉTICA QUÍMICA ●A cinética química estuda a rapidez com que as reações ocorrem e também os fatores que podem afetá-la. As colisões entre as moléculas que reagem permitem explicar a existência de reações rápidas e lentas. Teoria das colisões ●Para que uma reação química ocorra, é necessário que as partículas dos reagentes (átomos, íons ou moléculas) colidam. ●Na colisão, as partículas devem possuir valores mínimos de energia para garantir que ligações sejam quebradas nos reagentes e novas ligações sejam formadas nos produtos. Para que a colisão seja efetiva, as partículas devem possuir energia suficiente, aliada a uma orientação favorável. Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram) 1) As figuras a seguir representam as colisões entre as moléculas reagentes de uma mesma reação em três situações: ] Pode-se afirmar que: a) na situação I, as moléculas reagentes apresentam energia maior que a energia de ativação, mas a geometria da colisão não favorece a formação dos produtos. b) na situação II, ocorreu uma colisão com geometria favorável e energia suficiente para formar os produtos. c) na situação III, as moléculas reagentes foram completamente transformadas em produtos. d) nas situações I e III, ocorreram reações químicas, pois as colisões foram eficazes. e) nas situações I, II e III, ocorreu a formação do complexo ativado, produzindo novas substâncias. FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DAS REAÇÕES ●Concentração: Em reações químicas que ocorrem em solução, quando aumenta a concentração dos reagentes, há maior número de suas partículas, provocando a elevação do número de colisões e, consequentemente, maior número de colisões efetivas. Isso resulta no aumento da velocidade da reação. ●Pressão: Quando a pressão de um gás aumenta, as moléculas passam a ocupar um volume menor. A mesma quantidade de um gás em um volume menor resulta numa concentração maior e, consequentemente, eleva-se a velocidade da reação.
  • 3.
    ●Superfície de contatoe tamanho das partículas: No caso de reagentes sólidos, as colisões entre as partículas ocorrem na superfície dos fragmentos. Se a área de contato entre as partículas reagentes for maior, acontecem mais colisões entre elas e, com isso, aumenta a velocidade da reação. ●Temperatura: Quando a temperatura da reação aumenta, as partículas atingem um grau de agitação maior. Com isso, haverá mais colisões efetivas e, consequentemente, a velocidade da reação será maior. ●Catalisador: O catalisador é uma substância que permite à reação ocorrer com energia de ativação menor, fazendo com que mais partículas tenham energia para colidir e com que a reação ocorra mais rapidamente. O catalisador aumenta a velocidade da reação, sem que ele seja consumido no processo. • Energia de ativação: energia que os reagentes devem adquirir para formar o complexo ativado. • Complexo ativado: composto intermediário, de maior instabilidade (maior conteúdo de energia), entre reagentes e produtos. GRÁFICOS DE ENERGIA DE ATIVAÇÃO Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram) 1) Se um comprimido efervescente que contém ácido cítrico e carbonato de sódio for colocado em um copo com água e mantiver-se o copo aberto, observa-se a dissolução do comprimido acompanhada pela liberação de um gás. Assinale a alternativa correta sobre esse fenômeno. a) A massa do sistema se manterá inalterada durante a dissolução. b) A velocidade de liberação das bolhas aumenta com a elevação da temperatura da água. c) Se o comprimido for pulverizado, a velocidade de dissolução será mais lenta. d) O gás liberado é o oxigênio molecular. e) O fenômeno corresponde a um processo físico. 2) A sabedoria popular indica que, para cozinhar batatas, é indicado cortá-las em pedaços. Em condições reacionais idênticas e utilizando massas iguais de batata, mas algumas inteiras e outras cortadas, verifica-se que a cortada cozinha em maior velocidade. O fator determinante para essa maior velocidade da reação é o aumento da: a) pressão b) temperatura c) concentração d) superfície de contato e) natureza dos reagentes ETAPA 3 GRÁFICOS DE ENERGIA DE ATIVAÇÃO ● Os gases não apresentam forma nem volume próprios, têm grande compressibilidade (capacidade de redução de volume) e grande expansibilidade (ocupam o volume de todo o recipiente em que se encontram). Essas propriedades são explicadas pela teoria cinética dos gases e pelas leis que fundamentam essa teoria. As variáveis do estado gasoso são a pressão, a temperatura e o volume. Unidades de medida Pressão: mmHg, atm e Pa Temperatura: ºC, escala Kelvin Volume: cm3 mL, dm3 , L e m3 TEORIA CINÉTICA DOS GASES ● As substâncias no estado gasoso são caracterizadas pela pressão, pela temperatura e pelo volume, que estão relacionados entre si. Se ocorrer mudanças em algumas dessas variáveis, o estado do gás muda. Essas propriedades podem ser explicadas pela Teoria cinética dos gases. ● As partículas de um gás estão em movimento constante desordenado. ● Quanto maior a temperatura, maior a velocidade das partículas. ● Praticamente não há atração entre as partículas, pois elas se movimentam em linha reta e só mudam de direção quando colidem umas com as outras ou com as paredes do recipiente. A distância entre as partículas de um gás é maior do que o seu diâmetro. TRANSFORMAÇÕES GASOSAS CNTP (condições normais de temperatura e pressão) Pressão: 1 atm = 760 mmHg = 101,3 Pa matéria: 1 mol de gás = 22,4 litros Temperatura: K = º C +273 Transformação isotérmica (temperatura constante): ● Quanto menor for o volume de um gás, maior o número de colisões entre as moléculas e as paredes do recipiente. ● Quanto maior a pressão exercida por um gás, menor será o seu volume. Lei de Boyle: P1xV1 = P2 x V2 = constante
  • 4.
    Atividades (demais atividadesde reforço serão inseridas no telegram) 1) Certo recipiente de capacidade 8,0 litros contém um gás ideal a 3,0 atm de pressão. Qual será o valor da pressão que esse gás ideal exercerá nas paredes do recipiente, se a temperatura for mantida constante e o volume for reduzido para 2,5 litros? a) P = 9,6 atm. b) P = 6,9 atm. c) P = 7,6 atm. d) P = 8,6 atm.e) P = 5,6 atm. 2) Certa quantidade de um gás ocupa um volume de 120 L em pressão de 700 mmHg e temperatura de 20 ºC. Qual será a pressão quando o volume for apenas de 30 L, mantendo-se a temperatura constante? a) 2800 mmHg. b) 3200 mmHg. c) 1400 mmHg. d) 1800 mmHg. e) 2000 mmHg. Transformação isobárica (pressão constante): ● Quanto maior a temperatura de um gás, maior o número de colisões e maior o volume que as partículas ocupam. Primeira Lei de Charles e Gay-Lussac: V1/T1 = V2/T2 Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram) 1) Em um recipiente fechado, certa massa de gás ideal ocupa um volume de 12 litros a 293k. Se este gás for aquecido até 302k, sob pressão constante, seu volume será: a) 12,37 L b) 13,37 L c) 14,37 L d) 12 L e) 13 L 2) Em uma pressão constante, um gás é aquecido até que seu volume inicial de 150 L dobre. Se a temperatura inicial do gás era de 20ºC, qual deve ser a temperatura final na escala kelvin? a) 40. b) 586. d) 233. e) 313. f) 273,025. Transformação isocórica ou isovolumétrica (volume constante): ● Quanto maior a temperatura de um gás, maior a velocidade com que as partículas se movimentam, acarretando um aumento da pressão. Segunda Lei de Charles e Gay-Lussac: P1/T1 = P2/T2 Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram) 1) Um gás no estado 1 apresenta volume de 14 L, pressão de 5 atm e temperatura de 300 K. Qual será a pressão do gás em um estado II se o volume permanecer igual a 14 L, mas a temperatura passar para 273 K? a) 4,55 atm b) 5,49 atm c) 0,25 atm d) 6,75 atm e) 9,23 atm 2) A pressão total do ar no interior de um pneu era de 2,30 atm, quando a temperatura do pneu era de 27ºC. Depois de ter rodado um certo tempo com este pneu, mediu-se novamente sua pressão e verificou-se que esta agora era de 2,53 atm. Supondo a variação de volume do pneu desprezível, a nova temperatura será: a) 29,7ºC b) 57,0 ºC c) 33,0 ºC d) 330 ºC EQUAÇÃO GERAL DOS GASES Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram) 1)Uma determinada massa gasosa, confinada em um recipiente de volume igual a 6,0 L, está submetida a uma pressão de 2,5 atm e sob temperatura de 27°C. Quando a pressão é elevada em 0,5 atm nota-se uma contração no volume de 1,0 L. a) Qual a temperatura em que o gás se encontra? b) Que tipo de transformação ocorreu? 2) Um menino deixou escapar um balão contendo 2,0 L de gás hélio, a 20°C e pressão de 2,0 atm. Quando atingir uma altura em que sua pressão for 0,5 atm e sua temperatura, 10°C, o volume do balão, em L, será: a) 0,50 b) 3,86 c) 4,50 d) 7,73 e) 8,28 EQUAÇÃO DE CLAPEYRON - Equação do estado de um gás PV = nRT Atividades (demais atividades de reforço serão inseridas no telegram) 1) Um recipiente de volume V, totalmente fechado, contém 1 mol de um gás ideal, sob uma certa pressão p. A temperatura absoluta do gás é T e a constante universal dos gases perfeitos é R= 0,082 atm.litro/mol.K. Se esse gás é submetido a uma transformação isotérmica, cujo gráfico está representado abaixo, podemos afirmar que a pressão, no instante em que ele ocupa o volume é de 32,8 litros, é: a) 0,1175 atm b) 0,5875 atm c) 0,80 atm d) 1,175 atm e) 1,33 atm 2) Um gás ideal está confinado em um recipiente cúbico de aresta igual a 0,5 m. A pressão exercida sobre as paredes do recipiente corresponde a 59760 pa. Sabendo que a temperatura do gás é de 300 K, determine o número de moléculas contidas no recipiente. Dado: Considere R = 8,3 (J/mol.K) a) 1 mol b) 2 mol c) 3 mol d) 4 mol e) 5 mol