Marque V para verdadeiro e F para falso:
( ) Catalisadores são espécies que influenciam na velocidade das reações químicas, não sendo, no entanto, nem reagentes nem produtos.
( ) A reação A \rightarrow B+C é um exemplo de reação de isomerização.
( ) O símbolo \rightleftharpoons indica que uma reação é irreversível.
( ) O elemento químico ao lado tem uma massa molar de 82 gramas por mol.
( ) A temperatura do sistema tem influência na cinética de uma reação, assim como a concentração dos reagentes.
( ) Seja a reação A+B \rightarrow C+D. Neste caso, k=k_{A}=k_{B}=k_{C}=k_{D}, sendo k a velocidade específica.
( ) Se A+2 B \rightarrow C+D é uma reação elementar, -r_{B}=k_{B} C_{A} C_{B}.
( ) No caso das reações não elementares, pode haver o aparecimento e desaparecimento de espécies químicas intermediárias. Tais espécies podem ser, por exemplo, radicais livres e complexos de transição.
( ) Se B+2D \rightarrow 3 \mathrm{~T} for uma reação elementar, k_{B}=\frac{1}{2} k_{D}=\frac{1}{3} k_{T}
( ) A Hipótese de Estado Pseudo-Estacionário (HEPE) pressupõe que a velocidade de formação de um intermediário em uma reação não molecular pode ser considerada nula, a fim de se possibilitar a proposição de esquemas reacionais.

Passo 1

O que o enunciado pede: marcar V para verdadeiro e F para falso em dez afirmações sobre cinética e química. Vou listar aqui, exatamente, cada afirmação (para ficar claro o que vou avaliar) e indicar também uma observação importante sobre dados faltantes:
  1. ( ) Catalisadores são espécies que influenciam na velocidade das reações químicas, não sendo, no entanto, nem reagentes nem produtos.
  2. ( ) A reação A \rightarrow B+C é um exemplo de reação de isomerização.
  3. ( ) O símbolo \rightleftharpoons indica que uma reação é irreversível.
  4. ( ) O elemento químico ao lado tem uma massa molar de 82 gramas por mol.
  5. ( ) A temperatura do sistema tem influência na cinética de uma reação, assim como a concentração dos reagentes.
  6. ( ) Seja a reação A+B \rightarrow C+D. Neste caso, k=k_{A}=k_{B}=k_{C}=k_{D}, sendo k a velocidade específica.
  7. ( ) Se A+2 B \rightarrow C+D é uma reação elementar, -r_{B}=k_{B} C_{A} C_{B}.
  8. ( ) No caso das reações não elementares, pode haver o aparecimento e desaparecimento de espécies químicas intermediárias. Tais espécies podem ser, por exemplo, radicais livres e complexos de transição.
  9. ( ) Se B+2D \rightarrow 3T for uma reação elementar, k_{B}=\frac{1}{2} k_{D}=\frac{1}{3} k_{T}.
  10. ( ) A Hipótese de Estado Pseudo-Estacionário (HEPE) pressupõe que a velocidade de formação de um intermediário em uma reação não molecular pode ser considerada nula, a fim de se possibilitar a proposição de esquemas reacionais.
Observação importante: a afirmação (4) faz referência a um “elemento químico ao lado” — isso depende de uma figura que não foi enviada. Segundo as regras do enunciado, devo dizer explicitamente que não há como determinar essa afirmação sem a figura. Portanto eu vou explicar e, quando chegar ao item (4), indicar que é indeterminável por falta da imagem. Agora começo a analisar cada afirmação, dando a teoria necessária e resolvendo passo a passo.

Passo 2

Avaliação da afirmação 1: “Catalisadores são espécies que influenciam na velocidade das reações químicas, não sendo, no entanto, nem reagentes nem produtos.”
Conceito e explicação didática:
  • Um catalisador é uma substância que aumenta (ou às vezes diminui, no caso de inibidores) a velocidade de uma reação fornecendo uma via alternativa com menor energia de ativação.
  • Característica chave: o catalisador participa temporariamente de etapas da reação, mas é regenerado ao final do processo. Logo, não é consumido permanentemente — não aparece como reagente final nem como produto final em quantidade líquida.
  • Em termos de equação global, o catalisador não entra com coeficiente estequiométrico consumido; ele aparece tanto no lado dos reagentes quanto no lado dos produtos nas etapas intermediárias, mas o saldo é zero.
    Exemplo simples (ilustrativo):
  • Se tivermos um mecanismo com etapas onde Cat forma um complexo Cat\!-\!A e depois regenera Cat, o balanço global não consome Cat.
Conclusão sobre veracidade:
  • A afirmação descreve corretamente o papel do catalisador. Portanto: Verdadeiro.

Passo 3

Avaliação da afirmação 2: “A reação A \rightarrow B+C é um exemplo de reação de isomerização.”
Conceito e explicação didática:
  • Isomerização é o processo no qual uma molécula se rearranja para formar outra molécula que tem a mesma fórmula molecular (mesma soma de átomos) mas diferente estrutura (isômero). Exemplo: transformação de cis-2-buteno em trans-2-buteno.
  • A reação mostrada, A \rightarrow B+C, apresenta um reagente que se transforma em dois produtos distintos — isso é uma decomposição (ou dissociação), não uma simples rearranjo interno.
  • Em isomerização, o número de moléculas geralmente não muda (um único composto vira outro único composto), enquanto aqui um composto vira dois.
Conclusão sobre veracidade:
  • A afirmação está incorreta. Portanto: Falso.

Passo 4

Avaliação da afirmação 3: “O símbolo \rightleftharpoons indica que uma reação é irreversível.”
Conceito e explicação didática:
  • Em notação química, setas simples como \rightarrow costumam indicar reação no sentido direto (às vezes usada para reações irreversíveis em contextos simplificados).
  • A flecha dupla \rightleftharpoons é o símbolo padrão para indicar que há reação direta e inversa — ou seja, que o sistema pode atingir equilíbrio químico e a reação ocorre em ambos os sentidos. Essa notação representa uma reação reversível.
  • Reação irreversível seria melhor indicada por \rightarrow (ou sem flecha dupla), não por \rightleftharpoons.
Conclusão sobre veracidade:
  • A afirmação está errada. Portanto: Falso.

Passo 5

Avaliação da afirmação 4: “O elemento químico ao lado tem uma massa molar de 82 gramas por mol.”
Observação e explicação didática:
  • A massa molar de um elemento é obtida consultando sua massa atômica na tabela periódica; por exemplo, o bromo ( Br) tem massa aproximada 79{,}9\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}, o telúrio ( Te) tem cerca de 127{,}6\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}, e o criptônio ( Kr) tem cerca de 83{,}8\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}. Assim, identificar 82\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}} exigiria ver qual elemento foi mostrado.
  • O enunciado menciona “o elemento químico ao lado”, mas nenhuma figura ou tabela foi fornecida junto com a questão que você me enviou.
    Regra do enunciado: quando a figura necessária não é enviada, devo declarar explicitamente que não há como resolver essa parte porque falta a informação.
    Portanto não posso afirmar se a massa molar indicada ( 82\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}) é correta para o elemento que estava na figura.
Conclusão sobre veracidade:
  • Indeterminável pela falta da figura: não há informação suficiente para marcar V ou F.

Passo 6

Avaliação da afirmação 5: “A temperatura do sistema tem influência na cinética de uma reação, assim como a concentração dos reagentes.”
Conceito e explicação didática:
  • A cinética química estuda a velocidade das reações e quais fatores a afetam.
  • Temperatura: aumenta a energia média das moléculas; pela teoria das colisões e pela equação de Arrhenius, um aumento de temperatura normalmente aumenta a constante de velocidade k. A equação de Arrhenius é
k = A \, e^{-E_a/(RT)},
onde A é o fator de frequência, E_a é a energia de ativação, R a constante dos gases e T a temperatura absoluta. Assim, k cresce quando T aumenta.
  • Concentração: a taxa (velocidade) de reação depende das concentrações dos reagentes segundo a lei de velocidade; por exemplo, para uma reação de ordem m+n,
\text{velocidade} = r = k \, C_A^{m} C_B^{n}.
Logo, concentrar mais reagentes geralmente aumenta a velocidade.
Conclusão sobre veracidade:
  • A afirmação está correta. Portanto: Verdadeiro.

Passo 7

Avaliação da afirmação 6: “Seja a reação A+B \rightarrow C+D. Neste caso, k=k_{A}=k_{B}=k_{C}=k_{D}, sendo k a velocidade específica.”
Conceito e explicação didática:
  • Em cinética, a constante de velocidade da reação é uma única constante k que caracteriza a taxa para aquela reação sob condições dadas (temperatura, pressão, catalisador, etc.).
  • Não existe, em regra, um conjunto de constantes k_A, k_B, k_C, k_D iguais por definição; algumas notações usam k apenas. O que existe são diferentes velocidades de consumo/produção para cada espécie, relacionadas por razões estequiométricas:
-r_A = k \cdot f(C_A,C_B,\ldots),\quad -r_B = k \cdot g(C_A,C_B,\ldots),
e no fim -r_A, -r_B, r_C, r_D estão ligados por fatores estequiométricos, mas não porque existam várias constantes iguais.
  • A afirmação confunde a constante única k com símbolos k_A, k_B,\dots que não são padrão e cuja igualdade não faz sentido sem definição.
    Conclusão sobre veracidade:
  • A afirmação é incorreta. Portanto: Falso.

Passo 8

Avaliação da afirmação 7: “Se A+2 B \rightarrow C+D é uma reação elementar, -r_{B}=k_{B} C_{A} C_{B}.”
Conceito e explicação didática:
  • Para uma reação elementar, a lei de velocidade segue diretamente a estequiometria da etapa elementar (princípio da teoria das colisões / massa-ação). Para a etapa
A + 2B \rightarrow \text{produtos},
a lei de velocidade (se for elementar) tem a forma
\text{velocidade} = r = k\, C_A^{1} C_B^{2}.
  • A taxa de consumo de B tem relação estequiométrica com a velocidade: -r_B = 2\, r, porque dois mols de B são consumidos por cada ocorrência da reação.
  • Logo, explicitamente,
r = k\, C_A C_B^{2},
-r_B = 2\, k\, C_A C_B^{2}.
  • A expressão dada na afirmação, -r_B = k_B C_A C_B, está errada em dois sentidos: a dependência em C_B deveria ser C_B^{2}, e aparece um k_B não justificado (deveria ser o mesmo k da reação); além disso falta o fator 2 da estequiometria quando se passa de r para -r_B.
    Conclusão sobre veracidade:
  • A afirmação é falsa. Portanto: Falso.

Passo 9

Avaliação da afirmação 8: “No caso das reações não elementares, pode haver o aparecimento e desaparecimento de espécies químicas intermediárias. Tais espécies podem ser, por exemplo, radicais livres e complexos de transição.”
Conceito e explicação didática:
  • Reações não elementares (mecanismos com múltiplas etapas) frequentemente envolvem espécies intermediárias que aparecem numa etapa e são consumidas em etapas subsequentes.
  • Intermediários típicos incluem radicais, íons-livres, complexos ativados (complexos de transição no sentido de complexos reacionais temporários), entre outros. Essas espécies geralmente não aparecem no balanço estequiométrico global porque são formadas e consumidas no mecanismo.
  • Exemplo: a reação global pode ser escrita como A+B \rightarrow P, mas o mecanismo pode passar por A + B \rightleftharpoons I e depois I \rightarrow P, onde I é um intermediário.
    Conclusão sobre veracidade:
  • A afirmação está correta. Portanto: Verdadeiro.

Passo 10

Avaliação da afirmação 9: “Se B+2D \rightarrow 3T for uma reação elementar, k_{B}=\frac{1}{2} k_{D}=\frac{1}{3} k_{T}.”
Conceito e explicação didática:
  • Em reações elementares a constante de velocidade é única: k. Não se define, de modo padrão, constantes k_B, k_D, k_T distintas para cada espécie.
  • O que existe são as velocidades de variação das concentrações, que se relacionam por coeficientes estequiométricos. Se r é a velocidade da reação (ocorrências por volume por tempo), então
-r_B = r,\quad -r_D = 2r,\quad r_T = 3r.
  • Dessas igualdades obtemos relações entre as taxas (velocidades) de consumo/produção:
-r_B = \frac{1}{2}(-r_D) = \frac{1}{3}r_T.
  • Note que essas relações são entre as taxas -r_B, -r_D, r_T (ou entre r multiplicado por fatores), não entre constantes k_B, k_D, k_T. A forma escrita na afirmação mistura indevidamente constantes de velocidade com fatores estequiométricos e está, portanto, errada.
    Conclusão sobre veracidade:
  • A afirmação é falsa. Portanto: Falso.

Passo 11

Avaliação da afirmação 10: “A Hipótese de Estado Pseudo-Estacionário (HEPE) pressupõe que a velocidade de formação de um intermediário em uma reação não molecular pode ser considerada nula, a fim de se possibilitar a proposição de esquemas reacionais.”
Conceito e explicação didática:
  • A Hipótese do Estado Pseudo-Estacionário (também chamada de QSSA, quasi-steady-state approximation) assume que a variação temporal da concentração de um intermediário é aproximadamente nula:
\frac{d[I]}{dt} \approx 0,
ou seja, a taxa de formação do intermediário é aproximadamente igual à taxa de consumo do mesmo, de modo que sua concentração se mantém quase constante (em regime estacionário) durante boa parte da reação.
  • Atenção à redação: a HEPE não diz que a “velocidade de formação” do intermediário é nula; ela diz que a “variação líquida” ou “derivada temporal” da concentração do intermediário é (aproximadamente) zero. Se a afirmação diz explicitamente que a velocidade de formação é zero, isso é diferente e incorreto — a formação não é zero; a formação e o consumo se equilibram.
  • Portanto a frase do enunciado, ao afirmar que “a velocidade de formação … pode ser considerada nula”, está equivocada na redação técnica.
    Conclusão sobre veracidade:
  • A afirmação, como escrita, é falsa. Portanto: Falso.

Resposta

V
F
F
Não é possível determinar (figura ausente)
V
F
F
V
F
F

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