UFSC 2016
Considere uma reação química na qual estão envolvidas três substâncias distintas, identificadas como X1, X2 e X3. A reação tem início no instante t1 e é dada por completa quando o tempo t3 é atingido. O diagrama que representa a variação nas concentrações das substâncias envolvidas na reação é mostrado abaixo:
Com base nos dados acima, é CORRETO afirmar que:
01. X1 e X2 são reagentes, ao passo que X3 é o produto da reação.
02. X3 é um catalisador para a reação.
04. X1 é produto da reação.
08. se fosse utilizado um catalisador para a reação, a concentração de X1 diminuiria com o tempo.
16. a reação em questão apresenta molecularidade um.
32. o uso de um catalisador reduziria a energia de ativação da reação entre X2 e X3, promovendo a formação mais rápida de X1.
05
32
36
24
08
Resolução
O gráfico mostra como a concentração de cada espécie varia após o instante \(t_1\) (início da reação) até que, em \(t_3\), todas as curvas se estabilizam.
- Reagente: sua concentração diminui ao longo do tempo.
- Produto: sua concentração aumenta até atingir um platô.
- Catalisador: sua concentração permanece, em princípio, constante (não é consumido).
Observando o diagrama:
- A curva tracejada longa, identificada como X1, parte de praticamente zero e cresce até se estabilizar. Portanto, X1 é produto.
- As curvas de X2 (tracejado curto) e X3 (linha contínua) começam altas e caem progressivamente, sendo consumidas. Logo, X2 e X3 são reagentes.
Agora analisemos cada afirmação:
- 01. “X1 e X2 são reagentes, X3 é produto.” – Falsa. O gráfico mostra exatamente o inverso para X1 e X3.
- 02. “X3 é um catalisador.” – Falsa. A concentração de X3 diminui, logo ele é consumido e não atua como catalisador.
- 04. “X1 é produto da reação.” – Verdadeira.
- 08. “Se fosse utilizado um catalisador, a concentração de X1 diminuiria com o tempo.” – Falsa. O catalisador acelera a reação, mas não inverte papéis de reagente/produto; X1 continuaria crescendo.
- 16. “A reação apresenta molecularidade um.” – Falsa. Há dois reagentes principais consumindo-se (X2 e X3); a reação elementar envolveria pelo menos dois participantes, logo molecularidade ≥ 2.
- 32. “O uso de um catalisador reduziria a energia de ativação da reação entre X2 e X3, promovendo a formação mais rápida de X1.” – Verdadeira. Esse é o papel clássico de um catalisador.
Sendo verdadeiras apenas as proposições 04 e 32, somamos seus valores: \(04 + 32 = 36\).
Logo, a alternativa correta é C) 36.
Dicas
Erros Comuns
Conceitos-chave
- Curvas de concentração vs. tempo: produtos aumentam, reagentes diminuem.
- Catalisador: não é consumido, apenas reduz a energia de ativação e acelera a reação.
- Molecularidade: número de partículas que colidem no estágio elementar da reação; depende do número de reagentes efetivamente participando.
