(UFSM-RS) Analise as afirmativas:
I. Um remédio se dissolverá no estômago e entrará na corrente sanguínea mais lentamente na forma de pastilha do que na forma pulverizada.
II. O aço queima lentamente no ar, que tem apenas 20 \% de \mathrm{O}_{2}, mas queima com chama branca no oxigênio puro.
III. Uma enzima presente no fígado moído de boi provoca rápida decomposição da água oxigenada em água e oxigênio.
As afirmativas I, II e III exemplificam a dependência da velocidade das reações químicas, respectivamente, com:
a) tempo reacional, temperatura e catálise.
b) estado físico dos reagentes, concentração dos reagentes e tempo reacional.
c) superfície de contato, tempo reacional e temperatura.
d) superfície de contato, concentração dos reagentes e catálise.

Passo 1

O enunciado apresenta três afirmativas (I, II, III) e pede que identifiquemos, para cada uma, de que fator depende a velocidade da reação. As afirmativas são:
I. Um remédio se dissolverá no estômago e entrará na corrente sanguínea mais lentamente na forma de pastilha do que na forma pulverizada.
II. O aço queima lentamente no ar, que tem apenas 20\% de \mathrm{O}_2, mas queima com chama branca no oxigênio puro.
III. Uma enzima presente no fígado moído de boi provoca rápida decomposição da água oxigenada em água e oxigênio.
Além disso, o enunciado dá quatro alternativas (a, b, c, d) que combinam três fatores possíveis que controlam velocidades de reação. Nossa tarefa é associar I, II e III, respectivamente, aos fatores listados nas alternativas e escolher a alternativa correta.

Passo 2

Conceito-base — por que velocidade de reação muda (aula rápida e amigável):
  • Reação química avança quando moléculas colidem de forma efetiva (com orientação correta e energia suficiente). A velocidade depende da frequência dessas colisões efetivas e da probabilidade de cada colisão levar à reação.
  • Fatores que alteram a frequência ou a probabilidade de colisões efetivas: superfície de contato (para sólidos), concentração (ou pressão parcial, para gases), temperatura (aumenta energia das partículas), presença de catalisadores (reduzem a energia necessária para reagir), estado físico dos reagentes (sólido/líquido/gás) e tempo de exposição (mas tempo não é um fator que “causa” maior velocidade; é a variável de evolução).
    Vou explicar cada fator que aparece nas alternativas para você reconhecer qual se aplica a cada situação.

Passo 3

Explicando I (pastilha vs pulverizado) com detalhes:
  • O que o enunciado diz: pastilha (compacta) entra na corrente mais lentamente que o pó pulverizado.
  • Por que isso acontece: quando você pulveriza, aumenta muito a área da superfície exposta ao meio (suco gástrico). Mais superfície significa que mais partículas do remédio ficam em contato com o líquido por unidade de tempo.
  • Ligação com colisões: maior superfície → mais moléculas do soluto expostas → maior frequência de interações com o solvente e, possivelmente, com enzimas ou transporte para absorção → velocidade aparente de dissolução/entrada aumenta.
  • Conclusão para I: o fator relevante é a superfície de contato (ou seja, área de exposição dos reagentes).

Passo 4

Explicando II (aço queimando em ar vs oxigênio puro) com detalhes:
  • O que o enunciado diz: no ar (que tem 20\% de \mathrm{O}_2) a combustão do aço é lenta; em oxigênio puro é violenta (chama branca).
  • Por que isso acontece: a velocidade de combustão depende da quantidade disponível do agente oxidante ( \mathrm{O}_2). Em termos de teoria de colisões, a frequência de colisões entre átomos/moléculas do metal e moléculas de oxigênio aumenta quando a concentração (ou pressão parcial) de \mathrm{O}_2 é maior.
  • Resultado prático: maior concentração de \mathrm{O}_2 → maior taxa de reação (queima mais rápida e mais intensa).
  • Conclusão para II: o fator relevante é a concentração dos reagentes (no caso, concentração/pressão parcial de \mathrm{O}_2).

Passo 5

Explicando III (enzima no fígado acelerando decomposição da água oxigenada) com detalhes:
  • O que o enunciado diz: fígado moído contém uma enzima que provoca rápida decomposição da água oxigenada em água e oxigênio.
  • Reação química relevante (coloquei a equação para ficar claro):
2\mathrm{H}_2\mathrm{O}_2 \rightarrow 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} + \mathrm{O}_2
  • Enzimas (ou catalisadores em geral) funcionam fornecendo um caminho alternativo para a reação com menor energia de ativação. Isso aumenta a fração de colisões que têm energia suficiente para reagir, sem que a enzima seja consumida permanentemente.
  • No caso do fígado, a enzima é a catalase; ela acelera muito a decomposição de \mathrm{H}_2\mathrm{O}_2.
  • Conclusão para III: o fator relevante é catálise (presença de um catalisador — a enzima).

Passo 6

Agora mapeamos I, II, III para as alternativas apresentadas:
  • I → superfície de contato.
  • II → concentração dos reagentes.
  • III → catálise.
Vamos checar as alternativas:
a) tempo reacional, temperatura e catálise. — Não bate com I (tempo reacional não explica pastilha vs pó).
b) estado físico dos reagentes, concentração dos reagentes e tempo reacional. — I não é bem “estado físico” (pastilha vs pó refere-se mais a superfície de contato), e III aqui estaria como “tempo reacional” (incorreto).
c) superfície de contato, tempo reacional e temperatura. — II aqui ficaria “tempo reacional” (incorreto).
d) superfície de contato, concentração dos reagentes e catálise. — Corresponde exatamente ao mapeamento que deduzimos para I, II e III.

Passo 7

Conclusão: a alternativa que associa corretamente I, II e III aos fatores que controlam a velocidade das reações é a alternativa d).

Resposta

d) superfície de contato, concentração dos reagentes e catálise.

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