Marque
para verdadeiro e
para falso:
( ) Catalisadores são espécies que influenciam na velocidade das reações químicas, não sendo, no entanto, nem reagentes nem produtos.
( ) A reação
é um exemplo de reação de isomerização.
( ) O símbolo
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
. Neste caso,
, sendo k a velocidade específica.
( ) Se
é uma reação elementar,
.
( ) 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
for uma reação elementar,
( ) 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.
( ) Catalisadores são espécies que influenciam na velocidade das reações químicas, não sendo, no entanto, nem reagentes nem produtos.
( ) A reação
( ) O símbolo
( ) 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
( ) Se
( ) 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
( ) 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
para verdadeiro e
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:
- ( ) Catalisadores são espécies que influenciam na velocidade das reações químicas, não sendo, no entanto, nem reagentes nem produtos.
- ( ) A reação
é um exemplo de reação de isomerização. - ( ) O símbolo
indica que uma reação é irreversível. - ( ) O elemento químico ao lado tem uma massa molar de
gramas por mol. - ( ) A temperatura do sistema tem influência na cinética de uma reação, assim como a concentração dos reagentes.
- ( ) Seja a reação
. Neste caso, , sendo a velocidade específica. - ( ) Se
é uma reação elementar, . - ( ) 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
for uma reação elementar, . - ( ) 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
forma um complexo e depois regenera , o balanço global não consome .
Conclusão sobre veracidade:
- A afirmação descreve corretamente o papel do catalisador. Portanto: Verdadeiro.
Passo 3
Avaliação da afirmação 2: “A reação
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,
, 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
indica que uma reação é irreversível.”
Conceito e explicação didática:
- Em notação química, setas simples como
costumam indicar reação no sentido direto (às vezes usada para reações irreversíveis em contextos simplificados). - A flecha dupla
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
(ou sem flecha dupla), não por .
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
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 (
) tem massa aproximada , o telúrio ( ) tem cerca de , e o criptônio ( ) tem cerca de . Assim, identificar 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 () é correta para o elemento que estava na figura.
Conclusão sobre veracidade:
- Indeterminável pela falta da figura: não há informação suficiente para marcar
ou .
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
. A equação de Arrhenius é
onde
é o fator de frequência,
é a energia de ativação,
a constante dos gases e
a temperatura absoluta. Assim,
cresce quando
aumenta.
- Concentração: a taxa (velocidade) de reação depende das concentrações dos reagentes segundo a lei de velocidade; por exemplo, para uma reação de ordem
,
Logo, concentrar mais reagentes geralmente aumenta a velocidade.
Conclusão sobre veracidade:
Conclusão sobre veracidade:
- A afirmação está correta. Portanto: Verdadeiro.
Passo 7
Avaliação da afirmação 6: “Seja a reação
. Neste caso,
, sendo
a velocidade específica.”
Conceito e explicação didática:
- Em cinética, a constante de velocidade da reação é uma única constante
que caracteriza a taxa para aquela reação sob condições dadas (temperatura, pressão, catalisador, etc.). - Não existe, em regra, um conjunto de constantes
iguais por definição; algumas notações usam apenas. O que existe são diferentes velocidades de consumo/produção para cada espécie, relacionadas por razões estequiométricas:
e no fim
,
,
,
estão ligados por fatores estequiométricos, mas não porque existam várias constantes iguais.
- A afirmação confunde a constante única
com símbolos 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
é uma reação elementar,
.”
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 lei de velocidade (se for elementar) tem a forma
- A taxa de consumo de
tem relação estequiométrica com a velocidade: , porque dois mols de são consumidos por cada ocorrência da reação. - Logo, explicitamente,
- A expressão dada na afirmação,
, está errada em dois sentidos: a dependência em deveria ser , e aparece um não justificado (deveria ser o mesmo da reação); além disso falta o fator da estequiometria quando se passa de para .
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
, mas o mecanismo pode passar por e depois , onde é um intermediário.
Conclusão sobre veracidade: - A afirmação está correta. Portanto: Verdadeiro.
Passo 10
Avaliação da afirmação 9: “Se
for uma reação elementar,
.”
Conceito e explicação didática:
- Em reações elementares a constante de velocidade é única:
. Não se define, de modo padrão, constantes distintas para cada espécie. - O que existe são as velocidades de variação das concentrações, que se relacionam por coeficientes estequiométricos. Se
é a velocidade da reação (ocorrências por volume por tempo), então
- Dessas igualdades obtemos relações entre as taxas (velocidades) de consumo/produção:
- Note que essas relações são entre as taxas
(ou entre multiplicado por fatores), não entre constantes . 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:
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
F
F
Não é possível determinar (figura ausente)
V
F
F
V
F
F