Questão 19 (2º dia) da 2ª fase da UNICAMP 2025

2º dia · Química

A produção enzimática de hidrogênio a partir da glicose e água foi estudada do ponto de vista cinético e termodinâmico, revelando ser possível obter alto rendimento de \ce{H2} em condições suaves de reação: temperatura ambiente e pressão atmosférica. Com melhorias tecnológicas e integração com células de combustível, essa tecnologia também permitiria resolver alguns dos desafios associados ao armazenamento, à distribuição e à infraestrutura na economia baseada no \ce{H2}.

Gráfico de velocidade instantânea (mmol h⁻¹) em função do tempo (h). O eixo vertical varia de 0,0 a 0,8 e o horizontal de 0 a 18 h. A curva tracejada, identificada como CO₂, atinge um pico de aproximadamente 0,75 mmol h⁻¹ por volta de 1,5 h e decai para cerca de 0,1 mmol h⁻¹ a partir de 5 h. A curva contínua, identificada como H₂, atinge cerca de 0,44 mmol h⁻¹ próximo de 3 a 4 h e decai suavemente até estabilizar em 0,3 mmol h⁻¹ a partir de 14 h.

a) A figura ao lado mostra a velocidade instantânea de formação de hidrogênio e dióxido de carbono em função do tempo do processo estudado. A equação química que representa quantitativamente o resultado desse processo é dada por:

\ce{C6H12O6(aq) + 6 H2O(aq) -> 12 H2(g) + 6 CO2(g)}

Levando em conta essas informações, em que tempo a razão entre as velocidades instantâneas de formação dos produtos se iguala à razão entre seus coeficientes estequiométricos? Justifique.

b) Do ponto de vista termodinâmico, para a discussão dos resultados os autores utilizam o diagrama de energia (aqui incompleto) fornecido no campo de respostas. A partir desse diagrama, resolva: (i) no decorrer do processo sob estudo, o meio reacional tenderia a um aumento ou a uma diminuição da temperatura? Justifique. (ii) Calcule o valor da entalpia molar da reação de formação da água.

Reportar erro na questão
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Resolução comentada Em breve: a resolução passo a passo desta questão.
Ver como caiu na prova Questão 19 no caderno CB da 2ª fase da UNICAMP 2025

Nos cadernos: CB 19CE 19