Ficha nº5

 

Velocidade das reações químicas

Fatores que influenciam a velocidade das reações químicas

1. Lê atentamente o texto seguinte, que se relaciona com a utilização de catalisadores na indústria.

"Foi desenvolvido em Espanha um novo catalisador que permite a transformação de dióxido de carbono (CO2) em produtos orgânicos aptos a terem utilização industrial. Os resultados do estudo estão publicados numa revista científica de renome.

O catalisador desenvolvido neste trabalho, baseado num complexo de irídio, converte de forma seletiva o CO2 em formiatos de silício.

Os formiatos de silício têm muitas aplicações na indústria química, na agricultura, na indústria dos alimentos e no fabrico de produtos de couro. Utiliza-se na produção de polímeros de silicone e como matéria-prima na síntese orgânica.

O desenvolvimento de novos processos químicos seletivos e de alto rendimento permitirá economizar recursos naturais, eliminar ou diminuir, na medida do possível, a produção de resíduos, reciclar e transformar moléculas com um impacto ecológico negativo e minimizar o gasto energético, explica em comunicado o investigador Luís Oro.

A reação conseguida neste estudo ocorre à temperatura ambiente e com pressão atmosférica suave. É muito seletiva, funciona sem solvente e não provoca resíduos.”

Adaptado de Ciência Hoje

1.1. Explica em que consiste um catalisador.

1.2. Indica qual a principal utilidade do catalisador referido no texto.

1.3. Indica duas das principais vantagens da utilização deste catalisador.

2. Numa aula de Físico-Química foi efetuada a seguinte montagem experimental para estudar a velocidade da reação que ocorre entre o magnésio e o ácido clorídrico.

Os resultados obtidos estão registados na tabela seguinte:

O volume de gás obtido em função do tempo foi representado num gráfico, para cada uma das experiências:

2.1. Quanto tempo demorou a atividade experimental realizada pelos alunos?

2.2. Indica o volume de gás que se formou no final da atividade experimental.

2.3. Em qual das duas experiências foi maior a velocidade de reação?

2.4. A que se deve a diferença da velocidade entre a experiência 1 e a experiência 2?

3. Realizou-se no Laboratório a experiência representada na figura seguinte.

O que prevês que aconteça à velocidade da reação no caso de se (seleciona a opção correta):

a. Diminuir a concentração do ácido clorídrico:

A. a velocidade não sofre alteração.

B. a velocidade aumenta.

C. a velocidade diminui.

D. a velocidade reduz-se para metade.

b. Diminuir a temperatura:

A. a velocidade não sofre alteração.

B. a velocidade aumenta.

C. a velocidade diminui.

D. a velocidade triplica.

c. Substituir o calcário em pedra por calcário em pó:

A. a velocidade não sofre alteração.

B. a velocidade aumenta.

C. a velocidade diminui.

D. a velocidade reduz-se para metade.

4. A luz é um agente que desencadeia muitas transformações químicas que ocorrem no nosso dia a dia. A influência que a luz pode ter na velocidade de certas reações químicas é bem visível na fotossíntese.

4.1. Completa a seguinte frase.

“Durante a fotossíntese, as plantas verdes, isto é, as plantas com ______, absorvem ______ do solo e dióxido de carbono da atmosfera e transformam, por ação da ______, estas substâncias em glicose e _____.”

4.2. Completa a equação de palavras que traduz esta reação.

4.3. Escreve, agora, a equação química que traduz a reação.

4.4. A fotossíntese de uma planta verde dá-se mais rapidamente quando ela se encontra num local com muita ou pouca luz?

5. Seleciona a afirmação correta.

A - Quando a temperatura dos reagentes diminui, a velocidade da reação aumenta.

B - Quando se usam soluções mais concentradas dos reagentes, a velocidade da reação aumenta.

C - A velocidade de qualquer reação depende do estado de divisão dos reagentes.

D - A presença de um catalisador diminui a velocidade de uma reação.

6. O ácido sulfúrico reage com o zinco, Libertando-se hidrogénio durante a reação.

Das opções que se seguem, seleciona aquela que descreve o procedimento adequado se pretendermos diminuir o volume de hidrogénio formado num certo intervalo de tempo.

A. Utilizar zinco em pó e ácido clorídrico diluído.

B. Utilizar zinco em pó e ácido clorídrico concentrado.

C. Utilizar pedaços de zinco e ácido clorídrico concentrado.

D. Utilizar pedaços de zinco e ácido clorídrico diluído.

7. O óxido de mercúrio(II), HgO, é um sólido vermelho, tóxico e perigoso para o ambiente. Este composto sofre decomposição térmica, originando mercúrio, Hg, e oxigénio, O2. Responde às questões.

7.1 Traduz por uma equação química a decomposição térmica do óxido de mercúrio(II).

7.2 Observa os diagramas, que representam de forma esquemática a evolução da reação, e indica a sequência correta dos diagramas a partir do início da reação.

7.3 O número de átomos de cada elemento representados nos diferentes diagramas é sempre o mesmo, o que está de acordo com uma lei enunciada por um químico francês do século xvIII. Escreve o seu nome.

8. Há muitas reações químicas que ocorrem no dia a dia, por ação da luz, a uma velocidade maior se a intensidade da luz fornecida aos reagentes, e que desencadeia a reação, for maior.

Identifica algumas dessas reações entre as que a seguir se indicam.

(A) A decomposição química da água-oxigenada.

(B) A reação do ácido clorídrico com o zinco.

(C) A combustão da madeira.

(D) O escurecimento de uma película fotográfica.

(E) A decomposição química dos plásticos biodegradáveis.

9. Seleciona a opção que completa corretamente a frase seguinte.

A velocidade das reações químicas ...

A - ... só depende da natureza dos reagentes.

B - ... não depende da natureza dos reagentes.

C - ... não pode ser modificada.

D - ... pode alterar-se variando a temperatura dos reagentes.

10. No âmbito de uma atividade prático, um grupo de alunos fez reagir os seguintes componentes:

- solução de ácido clorídrico, HCl (aq);

- 20 g de pau de giz que, entre outros componentes, contém carbonato de cálcio, CaCO3 (s).

Estes componentes foram transferidos para dois tubos de ensaio distintos, com as seguintes diferenças:

1 - tubo 1 - 10 g de pau de giz

2 - tubo 2 - 10 g de giz previamente triturado

Transferiram HCl (aq) até 1/3 da capacidade dos tubos de ensaio.

Sabe-se que os produtos da reação são o cloreto de cálcio, CaCl2 (aq), o dióxido de carbono, CO2(g), e a água, H2O (l).

10.1. Indica o nome de todo o material de laboratório que se encontra representado na figura.

10.2. Escreve e acerta a equação química que traduz a reação química realizada.

10.3. Indica em qual dos tubos de ensaio esperas que se observe um aparecimento mais rápido das bolhas de dióxido de carbono. Justifica a tua resposta.

10.4. De entre as seguintes afirmações, seleciona a única verdadeira.

(A) A massa de componentes sólidos aumenta no decurso da reação.

(B) A massa de componentes sólidos mantém-se constante no decurso da reação.

(C) A massa de componentes sólidos diminui no decurso da reação.

10.5. Supõe que a velocidade de consumo médio de CaCO3 no tubo de ensaio (2) é de 2 g/min.

10.5.1. Determina o tempo necessário para que seja consumido 1 g de carbonato de cálcio do giz.

10.5.2. Determina o tempo necessário para que todo o carbonato de cálcio do giz seja consumido.

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