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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 80 (1º semestre) da UFG 2009

1º semestre · Química: Energia de ativação e catálise

Uma das formas de representar mecanismos de reações químicas é apresentado no gráfico a seguir, que representa as várias etapas de uma reação.

Gráfico de Energia potencial versus Progresso da reação, ilustrando uma reação em três etapas com energias de ativação Ea,1, Ea,2 e Ea,3, e a variação de entalpia ΔH entre Reagentes e Produtos.

De acordo com esse gráfico,

  1. A
    o uso de um catalisador aumentará a energia liberada pela reação.
  2. B
    o uso de um catalisador diminuirá a energia liberada pela reação.
  3. C
    o uso do catalisador, para aumentar a velocidade da reação, é mais efetivo na segunda etapa.
  4. D
    a primeira etapa é a que determina a velocidade da reação.
  5. E
    a terceira etapa é a que determina a velocidade da reação.
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Resolução comentada

Em um mecanismo com várias etapas, a etapa lenta é a que determina a velocidade global da reação. No gráfico, ela é a etapa com a maior energia de ativação, ou seja, a maior barreira a ser vencida.

Observando as setas do gráfico:

  1. A primeira etapa tem E_{a,1}, uma barreira pequena.
  2. A segunda etapa tem E_{a,2}, a seta mais longa, portanto a maior barreira.
  3. A terceira etapa tem E_{a,3}, também menor que E_{a,2}.

Assim, a segunda etapa é a lenta e determina a velocidade da reação. Isso elimina D e E.

Um catalisador atua diminuindo a energia de ativação, e isso aumenta a velocidade. Ele tem efeito maior justamente onde a barreira é mais alta, isto é, na segunda etapa. Por isso a alternativa C está correta.

Quanto a A e B: o catalisador não altera a energia dos reagentes nem a dos produtos. Logo, a variação de entalpia \Delta H, que é a energia liberada, permanece a mesma.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Ao catalisador não altera \Delta H; só reduz a energia de ativação.
  • Bo catalisador também não diminui a energia liberada, pois \Delta H não muda.
  • Da primeira etapa tem E_{a,1} menor que E_{a,2}, então não é a mais lenta.
  • Ea terceira etapa tem barreira menor que a segunda, logo não limita a velocidade.

Assunto: Energia de ativação e catálise.

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Ver como caiu na prova Questão 80 no caderno 1ª etapa da UFG 2009

Fonte: UFG 2009 · 1º semestre · 1ª etapa. Prova oficial ↗