Questão 8 (Química) do ITA 2013

Question

A reação entre os íons brometo e bromato, em meio aquoso e ácido, pode ser representada pela seguinte equação química balanceada:

\ce{5 Br^-_{(aq)} + BrO3^-_{(aq)} + 6 H^+_{(aq)} -> 3 Br2_{(aq)} + 3 H2O_{(\ell)}}

Sabendo que a velocidade de desaparecimento do íon bromato é igual a 5{,}63 \times 10^{-6}\ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}, assinale a alternativa que apresenta o valor CORRETO para a velocidade de aparecimento do bromo, \ce{Br2}, expressa em \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}.

A
1{,}69 \times 10^{-5}
B
5{,}63 \times 10^{-6}
C
1{,}90 \times 10^{-6}
D
1{,}13 \times 10^{-6}
E
1{,}80 \times 10^{-16}

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 8 (Química) do ITA 2013

Química · Química: Velocidade de reação e fatores que a alteram

Texto-base das questões 01 a 20 · Química

Constante de Avogadro = 6,02 \times 10^{23}\ mol^{-1}

Constante de Faraday (F) = 9,65 \times 10^4\ C \cdot mol^{-1} = 9,65 \times 10^4\ A \cdot s \cdot mol^{-1} = 9,65 \times 10^4\ J \cdot V^{-1} \cdot mol^{-1}

Volume molar de gás ideal = 22,4\ L\quad (CNTP)

Carga elementar = 1,602 \times 10^{-19}\ C

Constante dos gases (R) = 8,21 \times 10^{-2}\ atm \cdot L \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1} = 8,31\ J \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1} = 1,98\ cal \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1} = 62,4\ mmHg \cdot L \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1}

Constante gravitacional (g) = 9,81\ m \cdot s^{-2}

Constante de Rydberg (R_\infty hc) = 2,18 \times 10^{-18}\ J = 13,6\ eV

DEFINIÇÕES

Pressão de 1\ atm = 760\ mmHg = 101\,325\ N \cdot m^{-2} = 760\ Torr

1\ J = 1\ N \cdot m = 1\ kg \cdot m^2 \cdot s^{-2}; 1\ pm = 1 \times 10^{-12}\ m; 1\ eV = 1,602 \times 10^{-19}\ J

Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0\ ^0\text{C} e 760\ mmHg

Condições ambientes: 25\ ^0\text{C} e 1\ atm

Condições-padrão: 25\ ^0\text{C} e 1\ atm; concentração das soluções = 1\ mol \cdot L^{-1} (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.

(s) = sólido. (\ell) = líquido. (g) = gás. (aq) = aquoso. (CM) = circuito metálico. (conc) = concentrado.

(ua) = unidades arbitrárias. [A] = concentração da espécie química A em mol \cdot L^{-1}.

MASSAS MOLARES

Elemento Químico	Número Atômico	Massa Molar (g \cdot mol^{-1})	Elemento Químico	Número Atômico	Massa Molar (g \cdot mol^{-1})
H	1	1,01	Ca	20	40,08
Li	3	6,94	Cr	24	52,00
B	5	10,81	Fe	26	55,85
C	6	12,01	Cu	29	63,55
N	7	14,01	Zn	30	65,38
O	8	16,00	Ge	32	72,63
F	9	19,00	Br	35	79,90
Na	11	22,99	Ag	47	107,90
Mg	12	24,31	I	53	126,90
Al	13	26,98	Xe	54	131,30
P	15	30,97	Ba	56	137,30
S	16	32,07	Pt	78	195,10
Cl	17	35,45	Hg	80	200,60
K	19	39,10	Pb	82	207,20

A reação entre os íons brometo e bromato, em meio aquoso e ácido, pode ser representada pela seguinte equação química balanceada:

\ce{5 Br^-_{(aq)} + BrO3^-_{(aq)} + 6 H^+_{(aq)} -> 3 Br2_{(aq)} + 3 H2O_{(\ell)}}

Sabendo que a velocidade de desaparecimento do íon bromato é igual a 5{,}63 \times 10^{-6}\ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}, assinale a alternativa que apresenta o valor CORRETO para a velocidade de aparecimento do bromo, \ce{Br2}, expressa em \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}.

A
1{,}69 \times 10^{-5}
B
5{,}63 \times 10^{-6}
C
1{,}90 \times 10^{-6}
D
1{,}13 \times 10^{-6}
E
1{,}80 \times 10^{-16}

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

Reportar erro na questão

Resolução comentada

Em uma reação, as velocidades de consumo e de formação de cada espécie são proporcionais aos coeficientes estequiométricos da equação balanceada.

Na equação, 1 mol de \ce{BrO3^-} consumido produz 3 mol de \ce{Br2}. Logo, o \ce{Br2} aparece 3 vezes mais rápido do que o bromato desaparece:

\frac{v_{\ce{BrO3^-}}}{1} = \frac{v_{\ce{Br2}}}{3}

Velocidade de desaparecimento do bromato: 5{,}63 \times 10^{-6}\ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}.
Multiplicando pela razão 3/1: v_{\ce{Br2}} = 3 \times 5{,}63 \times 10^{-6}.
Resultado: v_{\ce{Br2}} = 16{,}89 \times 10^{-6} \approx 1{,}69 \times 10^{-5}\ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa C engana quem inverte a proporção e divide por 3 em vez de multiplicar.

Por que as outras alternativas estão erradas

BSupõe que o Br2 se forma na mesma velocidade que o bromato desaparece, ignorando o coeficiente 3.
CDivide a velocidade por 3 em vez de multiplicar.
DDivide por 5 (coeficiente do brometo), usando a espécie errada.
EValor sem relação estequiométrica; resultado de conta absurda.

Assunto: Velocidade de reação e fatores que a alteram.

Reportar erro na resolução

Ver como caiu na prova

Questão 8 no caderno Química do ITA 2013

Fonte: ITA 2013 · Química. Prova oficial ↗