Questão 71 da UFPR 2013

1ª fase

As lentes fotocromáticas trouxeram benefícios aos usuários de óculos. Devido à presença de corantes fotossensíveis, essas lentes mudam de cor conforme a exposição à luz solar. É desejável que após o escurecimento das lentes, o clareamento ocorra rapidamente, quando em ambientes de pouca luz. Para avaliar a eficiência de um corante, é acompanhado o clareamento de uma solução, monitorando-se a concentração da espécie colorida ([\text{C}]) em função do tempo. O perfil cinético do clareamento de um corante é mostrado a seguir.

(Adaptado de Sousa, C. M.; Berthet, J.; Delbaere, S.; Coelho, P. J. Journal of Organic Chemistry, v. 77, p. 3959–3968, 2012.)

Gráfico da concentração da espécie colorida, [C] em mol/L (eixo vertical de 0,0000 a 0,0048), em função do tempo em segundos (eixo horizontal de 0 a 6000), mostrando decaimento exponencial ao longo do tempo.

Considerando as informações acima, avalie as seguintes afirmativas:

  1. Para o gráfico mostrado, a espécie colorida do corante tem papel de reagente, enquanto a espécie incolor é o produto.
  2. O tempo de meia-vida (t_{1/2}) da reação de clareamento apresentada é de aproximadamente 35 minutos, que se refere ao tempo necessário para a cor diminuir metade da sua coloração inicial.
  3. A lei de velocidade para a reação apresentada é v=k[\text{I}][\text{C}], onde v é a velocidade, k é a constante de velocidade e [\text{I}] e [\text{C}] são as concentrações do corante na forma incolor e colorida, respectivamente.
  4. Ao aumentar a concentração do corante, a velocidade da reação apresentada no gráfico acima aumenta, no entanto isso não influencia sua constante de velocidade.

Assinale a alternativa correta.

  1. A
    Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras.
  2. B
    Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.
  3. C
    Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.
  4. D
    Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.
  5. E
    Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras.
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Fonte: UFPR 2013 · 1ª fase. Prova oficial ↗