Questão 22 da FUVEST 2007

1ª fase

Alguns perfumes contêm substâncias muito voláteis, que evaporam rapidamente, fazendo com que o aroma dure pouco tempo. Para resolver esse problema, pode-se utilizar uma substância não volátil que, ao ser lentamente hidrolisada, irá liberando o componente volátil desejado por um tempo prolongado. Por exemplo, o composto não volátil, indicado na equação, quando exposto ao ar úmido, produz o aldeído volátil citronelal:

Equação química de hidrólise em meio aquoso do composto não volátil produzindo citronelal volátil

Um tecido, impregnado com esse composto não volátil, foi colocado em uma sala fechada, contendo ar saturado de vapor d’água. Ao longo do tempo, a concentração de vapor d’água e a temperatura mantiveram-se praticamente constantes.

Sabe-se que a velocidade de formação do aldeído é diretamente proporcional à concentração do composto não volátil. Assim sendo, o diagrama que corretamente relaciona a concentração do aldeído no ar da sala com o tempo decorrido deve ser

Cinco gráficos de concentração de aldeído versus tempo para as alternativas a, b, c, d e e: o gráfico a apresenta curva crescente assintótica com concavidade para baixo; o gráfico b apresenta curva decrescente assintótica com concavidade para cima; o gráfico c apresenta linha reta horizontal constante; o gráfico d apresenta linha reta decrescente; o gráfico e apresenta curva parabólica com vértice voltado para baixo.

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
  5. E
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Resolução comentada

A velocidade de formação do aldeído é proporcional à concentração do composto não volátil: v = k[\text{composto}].

  1. No início, o tecido tem muito composto não volátil, então a velocidade de formação do aldeído é máxima. A concentração de aldeído no ar, que começa em zero, sobe rápido: a curva é bem inclinada.
  2. Com o tempo, o composto vai sendo consumido pela hidrólise. Sua concentração diminui e, com ela, a velocidade de formação do aldeído.
  3. A inclinação da curva de concentração de aldeído por tempo representa essa velocidade. Ela vai diminuindo, e a curva fica cada vez mais "deitada".
  4. A reação é reversível e a água (vapor) e a temperatura permanecem constantes. Por isso o sistema tende a um equilíbrio, e a concentração de aldeído se estabiliza num valor máximo (patamar, ou assíntota).

A curva procurada começa em zero, é crescente, tem concavidade para baixo e se aproxima de um valor constante. É exatamente o gráfico da alternativa A.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Bmostra a concentração de aldeído diminuindo, como se fosse a curva do composto não volátil, que é consumido.
  • Cconcentração constante desde o início contraria o fato de o aldeído começar sendo formado do zero.
  • Dreta decrescente: o aldeído não diminui, ele é produzido; e a velocidade não é constante.
  • Ecurva com mínimo e depois crescimento ilimitado não corresponde a uma reação que tende ao equilíbrio.

Assuntos: cinética química, velocidade de reação, equilíbrio químico.

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