ACAFE Medicina 2021
Diversos processos químicos utilizam, atualmente, catalisadores com o objetivo de tornar o processo mais vantajoso economicamente. Os catalisadores atuam em um processo químico sem serem consumidos.
Em relação aos catalisadores, são feitas as seguintes afirmações:
I - O catalisador aumenta ou diminui a velocidade de uma reação química, modificando o seu equilíbrio químico.
ll - A energia de ativação de uma reação química aumenta com a presença de um inibidor, diminuindo a velocidade da reação.
III - A catálise homogênea ocorre quando o catalisador está na mesma fase dos reagentes em um processo químico.
IV - Em reações reversíveis, a velocidade da reação direta será aumentada pela presença do catalisador, enquanto que a velocidade da reação inversa não sofrerá alteração.
V - A adição de um catalisador a uma reação química não altera a variação de entalpia do sistema.
Todas as afirmações corretas estão em:
II - III - V
I - III - V
I - ll - IV
III - IV - V
Resolução
Solução detalhada
Para verificar quais afirmações sobre os catalisadores estão corretas, analisemos cada uma delas:
I – “O catalisador aumenta ou diminui a velocidade de uma reação química, modificando o seu equilíbrio químico.”
• A primeira parte está correta: um catalisador (ou um inibidor) altera a velocidade da reação.
• Contudo, catalisadores não alteram o estado de equilíbrio (constante de equilíbrio, composição de equilíbrio) de uma reação. Eles apenas fazem com que o equilíbrio seja atingido mais rapidamente. Portanto, a afirmação I é incorreta.
II – “A energia de ativação de uma reação química aumenta com a presença de um inibidor, diminuindo a velocidade da reação.”
• Um inibidor age de forma oposta a um catalisador, elevando a energia de ativação e, consequentemente, reduzindo a velocidade da reação. A afirmação II é correta.
III – “A catálise homogênea ocorre quando o catalisador está na mesma fase dos reagentes em um processo químico.”
• Definição exata de catálise homogênea: reagentes e catalisador na mesma fase (geralmente todos em solução). Logo, a afirmação III é correta.
IV – “Em reações reversíveis, a velocidade da reação direta será aumentada pela presença do catalisador, enquanto que a velocidade da reação inversa não sofrerá alteração.”
• Catalisadores diminuem a energia de ativação dos dois sentidos da reação de maneira igual, acelerando tanto a reação direta quanto a inversa. Dessa forma, o equilíbrio se estabelece mais rápido, sem mudança de posição. Assim, a afirmação IV é incorreta.
V – “A adição de um catalisador a uma reação química não altera a variação de entalpia do sistema.”
• Correto: catalisadores afetam apenas a via (mecanismo) da reação; ΔH (entalpia) depende apenas dos estados inicial e final. Logo, a afirmação V é correta.
As afirmações corretas são: II, III e V. A alternativa que contém exatamente essas afirmações é a opção A.
Dicas
Erros Comuns
Revisão de conceitos
- Catalisador: substância que diminui a energia de ativação (Ea) de uma reação, aumentando sua velocidade, sem ser consumida.
- Inibidor: substância que eleva a Ea ou bloqueia sítios catalíticos, diminuindo a velocidade.
- Catálise homogênea: catalisador na mesma fase dos reagentes; heterogênea quando estão em fases diferentes.
- Equilíbrio químico: catalisadores não afetam a constante de equilíbrio (Kc), apenas aceleram o atingimento do equilíbrio.
- Entalpia (ΔH): função de estado; não se altera com a presença de catalisador.
