Exercícios de Reações Químicas

Determinadas reações ocorrem devido à ação externa de agentes físicos, como o calor, a luz e a eletricidade. Abaixo são dados alguns exemplos desses tipos de reações.

I - O fermento químico (bicarbonato de amônio), também conhecido como carbonato ácido de amônio, quando misturado à massa, para preparação de um bolo, e levado ao forno, decompõe-se, produzindo gás dentro da massa, o que deixa o bolo crescido e fofo.

II - Os vegetais sintetizam os chamados polissacarídios, por meio da fotossíntese. Essa reação é indispensável à manutenção da vida sobre a Terra. O mecanismo da reação foi esclarecido pelo cientista Melvin Calvin, o que lhe valeu o Prêmio Nobel de Química, em 1961.

III - A reação de decomposição do cloreto de sódio sólido é realizada para se obter sódio metálico e cloro gasoso, utilizando para isso a eletricidade.

IV - O óxido de cálcio, também denominado cal viva ou cal virgem, pode ser preparado pela decomposição térmica do carbonato de cálcio.

Com base na análise dos enunciados acima, assinale a alternativa que classifica corretamente as reações, de acordo com o agente físico que provocou tal reação; respectivamente:

Grande quantidade dos maus odores do nosso dia a dia está relacionada a compostos alcalinos. Assim, em vários desses casos, pode-se utilizar o vinagre, que contém entre 3,5% e 5% de ácido acético, para diminuir ou eliminar o mau cheiro. Por exemplo, lavar as mãos com vinagre e depois enxaguá-las com água elimina o odor de peixe, já que a molécula de piridina (C5 H5 N) é uma das substâncias responsáveis pelo odor característico de peixe podre.

SILVA, V. A.; BENITE, A. M. C.; SOARES, M. H. F. B. Algo aqui não cheira bem... A química do mau cheiro. Química Nova na Escola, v. 33, n. 1, fev. 2011 (adaptado).

A eficiência do uso do vinagre nesse caso se explica pela:

Jogos Olímpicos Rio 2016: piscina com água verde

Após quase uma semana de tentativas de resolver o problema, o Comitê Organizador decidiu trocar toda a água (3,725 milhões de litros) de uma das piscinas para a prova de nado sincronizado. O problema ocorreu no dia da Cerimônia de Abertura dos Jogos, quando 80 litros de peróxido de hidrogênio foram colocados na água. O peróxido de hidrogênio, quando diluído em uma piscina que contém íons hipoclorito, inibe a ação deste último no combate à matéria orgânica que gera a turbidez da água, permitindo a proliferação de micro-organismos como as algas. A reação entre o hipoclorito de cálcio e o peróxido de hidrogênio é mostrada, de maneira simplificada, abaixo:

Disponível em: <http://g1.globo.com/jornal-nacional/noticia/2016/08/piscina-de-saltos-ornamentais-continua-com-agua-verde.html>. [Adaptado]. Acesso em: 11 ago. 2016.

Sobre o assunto, é correto afirmar que:

Explosões massivas no porto de Tianjin, na China, devastam grandes áreas da cidade

As explosões aconteceram em um depósito que continha materiais perigosos e inflamáveis, incluindo carbeto de cálcio, cianeto de sódio, nitrato de potássio, nitrato de amônio e nitrato de sódio. As autoridades insistem que ainda não há informações sobre o que teria iniciado as explosões e afirmam estar investigando as causas.

Disponível em: <http://www.bbc.com/news/world-asia-china-33844084>. [Adaptado]. Acesso em: 27 ago. 2015.

Uma das ações responsáveis pela propagação das explosões no porto de Tianjin é atribuída ao fato de que bombeiros tentaram controlar o fogo utilizando água. Embora este pareça ser um procedimento coerente, muitos produtos químicos podem reagir com a água para formar compostos tóxicos, reativos ou combustíveis. É o caso do carbeto de cálcio, presente no local do acidente. A hidratação do carbeto de cálcio (CaC2) produz acetileno (C2H2), um gás altamente inflamável:

CaC_2(s) + 2H₂O_(ℓ) → C₂H_2(g) + Ca(OH)_2(s)

A combustão do acetileno, por sua vez, fornece calor para promover a reação de decomposição do nitrato de amônio, uma reação explosiva, representada abaixo:

NH₄NO_3(s) → N₂O_(g) + 2H₂O_(g)

Obs.: Considere que uma tonelada equivale a 1.000 kg.

Com base nos dados acima, é CORRETO afirmar que:

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:

Os conversores catalíticos utilizados nos sistemas de exaustão (escapamento) dos automóveis são, em geral, compostos de uma estrutura cerâmica recoberta com catalisadores metálicos, em geral, Au, Pd, Pt e/ou Rh. Estes catalisadores atuam de modo a converter espécies altamente tóxicas e/ou reativas produzidas a partir da queima de combustível no motor dos automóveis, como CO, NO e NO₂, em espécies pouco reativas e de baixa toxicidade, como N₂ e CO₂. As reações envolvidas no processo são mostradas abaixo:

Reação I: 2NO_(g) → N_2(g) + O_2(g)
Reação II: 2NO_2(g) → N_2(g) + 2O_2(g)
Reação III: 2CO_(g) + O_2(g) → 2CO_2(g)

Considerando as informações fornecidas, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).

Em março de 2013, cardeais da Igreja Católica de todo o mundo reuniram-se na Capela Sistina, no Vaticano, para conduzir a eleição de um novo Papa, em um processo conhecido como “Conclave”. As reuniões e votações ocorriam em sessão fechada, e os fiéis eram comunicados do resultado pela cor da fumaça que saía por uma chaminé da capela – a fumaça preta era indício de um processo de eleição não conclusivo, ao passo que a fumaça branca indicava a eleição do pontífice. Os compostos químicos utilizados para produzir a fumaça eram, até então, desconhecidos do público, e somente no início deste ano a composição química foi revelada. A fumaça branca era produzida pela reação de clorato de potássio (KCℓO3) com lactose (C12H22O11) e uma pequena quantidade de resina extraída de pinheiros, ao passo que a fumaça preta era produzida pela reação entre perclorato de potássio (KCℓO4), um hidrocarboneto policíclico aromático e enxofre elementar, ambas após ignição induzida por uma descarga elétrica. As reações simplificadas e não balanceadas são mostradas abaixo (alguns componentes da fumaça foram omitidos):

Reação I (fumaça branca): KCℓO_3(s) + C₁₂H₂₂O_11(s) → CO_2(g) + H₂O_(g) + KCℓ_(s)
Reação II (fumaça preta): KCℓO_4(s) + S_(s) → KCℓ_(s) + SO_2(g)

Disponível em: <www.nytimes.com/2013/03/13/science/vatican-reveals-recipes-for-conclave-smoke.html?_r=0> [Adaptado] Acesso em: 14 out. 2013.

Com base nas informações fornecidas, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).

Há vários séculos, o homem convive com uma grande variedade de materiais encontrados na natureza, podendo estes sofrer transformações físicas ou químicas. Na transformação física, a composição da matéria é preservada, permanecendo a mesma após a ocorrência do fenômeno. Já em uma transformação ou reação química, a composição da matéria é alterada, deixando de ser o que era para ser algo diferente.

FONSECA, Martha Reis Marques da.Química Geral. São Paulo: FTD, 2007. p. 24-25. [Adaptado]

No laboratório de química, para demonstrar aos alunos algumas reações químicas, um professor utilizou duas experiências, cujos procedimentos e resultados são descritos a seguir:

Em relação ao exposto, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).

A efervescência observada em comprimidos hidrossolúveis de vitamina C (ácido ascórbico) é provocada, principalmente, pela presença de bicarbonato de sódio. Quando dissolvido em água, uma fração dos íons bicarbonato reage para formar ácido carbônico (reação I), que se decompõe rapidamente para gerar CO₂ gasoso (reação II), que é pouco solúvel e liberado a partir da solução na forma de pequenas bolhas de gás. As reações são:

Reação I: HCO_3- + H₂O ⇌ H₂CO₃ + OH^-

Reação II: H₂CO₃⇌ H₂O + CO_2(g)

Considerando as informações acima, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).

O ácido sulfúrico (H₂SO₄) é um dos produtos químicos de maior importância industrial, sendo utilizado em uma variedade de reações químicas, como as mostradas abaixo.

Sobre essas reações, analise as proposições.

I. A reação A é uma reação de neutralização, entre um ácido forte e uma base forte.
II. Os coeficientes estequiométricos para a reação B são 1:2:1:2
III. A reação B é uma reação de oxirredução e está balanceada corretamente.
IV. A reação C é uma reação de precipitação.
V. Os coeficientes estequiométricos para a reação C são 1: 1: 1: 1: 1.
VI. A reação A está balanceada e os coeficientes estequiométricos são 1:1:1:1.

Assinale a alternativa correta.

Um processo industrial muito importante usado para melhorar propriedades físicas, mecânicas e térmicas da borracha é o da vulcanização. Uma das variações existentes desse processo é a vulcanização a frio, em que o composto S₂Cl₂ é usado como fonte de átomos de enxofre, que formam “pontes” entre as cadeias poliméricas da borracha inicial. O composto S₂Cl₂ pode ser
produzido pela reação entre enxofre fundido com gás cloro, cuja reação é representada pela equação (não balanceada):

x S_8(l) + y Cl_2(g) → z S₂Cl_2(l)

Com relação à equação, assinale a alternativa correta.

A incompatibilidade entre reagentes químicos tem sido a causa de muitos acidentes domésticos e intoxicações por parte daqueles que os utilizam ou que ficam potencialmente expostos a eles. Um exemplo cotidiano é a mistura indevida de produtos de limpeza à base de amônia com aqueles à base de cloro. Abaixo, há algumas equações químicas que representam possíveis reações que acontecem quando estes produtos são misturados entre si (equações de I a III); quando seus produtos interagem entre si (equação IV), e quando interagem com o oxigênio atmosférico (equação V). Os valores de eletronegatividade do nitrogênio e do cloro são, respectivamente, 3,0 e 3,2.

Com base nas informações e nas reações, assinale a alternativa correta.

Considere as seguintes afirmações sobre termoquímica.

I - A vaporização do etanol é um processo exotérmico.
II - Os produtos de uma reação de combustão têm entalpia inferior aos reagentes.
III - A reação química da cal viva (óxido de cálcio) com a água é um processo em que ocorre absorção de calor.

Quais estão corretas?

A reação do 2-bromo-2-metilpropano (A) com o etóxido de sódio (B), usando etanol como solvente, leva a uma mistura de produtos C e D, apresentada abaixo.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

Em relação aos produtos, é correto afirmar que C é formado por uma reação de ........; e D, por uma reação de ........ .

O carbonato de cálcio é um sal encontrado em grande quantidade na natureza.

Na coluna da esquerda abaixo, são descritas 4 situações relacionadas ao carbonato de cálcio. Na coluna da direita, reações que representam adequadamente cada situação.

Associe adequadamente a coluna da esquerda à da direita.

Considere as reações abaixo.

As reações foram realizadas em um sistema composto de um balão de vidro com um balão de borracha fazendo a vedação. O sistema manteve-se em temperatura constante e hermeticamente fechado, até completa transformação do(s) reagente(s) em produto(s).

A figura abaixo mostra o que foi observado no início e no fim da reação.

As reações que apresentam o comportamento mostrado na figura acima são:

Em ambientes fechados, tais como submarinos e espaçonaves, há necessidade de eliminar o gás carbônico produzido pela respiração. Para evitar esse acúmulo de gás carbônico, podem ser utilizados diferentes métodos.

Abaixo são apresentados dois desses métodos, com suas respectivas reações.

Método 1 : uso de hidróxido de lítio
CO₂ + 2 LiOH → Li₂CO₃ + H₂O

Método 2 : reação com óxido de cálcio
CO₂ + CaO → CaCO₃

Sobre as reações e os reagentes envolvidos nesses métodos, pode-se afirmar que:

Líquidos iônicos vêm sendo usados em inúmeras aplicações. O primeiro exemplo de um líquido iônico encontrado na natureza foi descrito recentemente. A formiga N. fulva, ao ser atacada pela formiga S. Invicta, neutraliza o alcaloide venenoso, lançando seu próprio veneno, ácido fórmico, que forma um líquido iônico viscoso, conforme a reação abaixo, em que R é uma cadeia carbônica linear de 10 a 18 átomos de carbono.

Essa reação é caracterizada como uma reação de:

A possibilidade de reação de o composto A se transformar no composto B foi estudada em duas condições diferentes. Os gráficos abaixo mostram a concentração de A, em função do tempo, para os experimentos 1 e 2.

Em relação a esses experimentos, considere as afirmações abaixo.

I - No primeiro experimento, não houve reação.
II - No segundo experimento, a velocidade da reação diminui em função do tempo.
III - No segundo experimento, a reação é de primeira ordem em relação ao composto A.

Quais estão corretas?

Para a obtenção de um determinado produto, realiza-se uma reação em 2 etapas.

O caminho dessa reação é representado no diagrama abaixo.

Considere as afirmações abaixo, sobre essa reação.

I - A etapa determinante da velocidade da reação é a etapa 2.
II - A reação é exotérmica.
III - A energia de ativação da etapa 1 é maior que a energia de ativação da etapa 2.

Quais estão corretas?

Recentemente, cientistas conseguiram desenvolver um novo polímero que, quando cortado ao meio, pode regenerar-se. Esse material foi chamado de Terminator, em alusão ao T-1000 do filme Exterminador do Futuro 2, que era feito de uma liga metálica que se autorreparava. No polímero Terminator, a união das cadeias poliméricas é feita por dissulfetos aromáticos. Esses dissulfetos sofrem uma reação de metátese reversível à temperatura ambiente e sem a necessidade de catalisador. A autorreparação acontece quando a reação de metátese ocorre entre duas unidades que foram cortadas.

Considere as afirmações abaixo, sobre essa reação.

I - A reação de metátese nunca chega ao equilíbrio porque é reversível.
II - A adição de catalisador leva a uma alteração no valor da constante do equilíbrio.
III - A quantidade de material autorregenerado permanece inalterada em função do tempo, quando atingir o estado de equilíbrio.

Quais estão corretas?

Em uma aula experimental, dois grupos de alunos (G1 e G2) utilizaram dois procedimentos diferentes para estudar a velocidade da reação de carbonato de cálcio com excesso de ácido clorídrico. As condições de temperatura e pressão eram as mesmas nos dois procedimentos e, em cada um deles, os estudantes empregaram a mesma massa inicial de carbonato de cálcio e o mesmo volume de solução de ácido clorídrico de mesma concentração.

O grupo G1 acompanhou a transformação ao longo do tempo, realizada em um sistema aberto, determinando a variação de massa desse sistema (Figura 1 e Tabela).

O grupo G2 acompanhou essa reação ao longo do tempo, porém determinando o volume de dióxido de carbono recolhido (Figura 2).

Comparando os dois experimentos, os volumes aproximados de CO₂, em litros, recolhidos pelo grupo G₂ após 60, 180 e
240 segundos devem ter sido, respectivamente:

Para aumentar o grau de conforto do motorista e contribuir para a segurança em dias chuvosos, alguns materiais podem ser aplicados no para-brisa do veículo, formando uma película que repele a água. Nesse tratamento, ocorre uma transformação na superfície do vidro, a qual pode ser representada pela seguinte equação química não balanceada:

Das alternativas apresentadas, a que representa o melhor material a ser aplicado ao vidro, de forma a evitar o acúmulo de água, é:

Um aldeído pode ser transformado em um aminoácido pela sequência de reações:

O aminoácido N-metil-fenilalanina pode ser obtido pela mesma sequência reacional, empregando-se, em lugar do cloreto de amônio (NH₄Cl), o reagente CH₃NH₃Cl.

Nessa transformação, o aldeído que deve ser empregado é:

Fenol e metanal (aldeído fórmico), em presença de um catalisador, reagem formando um polímero que apresenta alta resistência térmica. No início desse processo, pode-se formar um composto com um grupo – CH₂OH ligado no carbono 2 ou no carbono 4 do anel aromático. O esquema a seguir apresenta as duas etapas iniciais do processo de polimerização para a reação no carbono 2 do fenol.

Considere que, na próxima etapa desse processo de polimerização, a reação com o metanal ocorra no átomo de carbono 4 de um dos anéis de  Assim, no esquema:

A e B podem ser, respectivamente:

A química verde permite o desenvolvimento tecnológico com danos reduzidos ao meio ambiente, e encontrar rotas limpas tem sido um grande desafio. Considere duas rotas diferentes utilizadas para a obtenção de ácido adípico, um insumo muito importante para a indústria têxtil e de plastificantes.

LENARDÃO, E. J. et ai. Green chemistry- os 12 princípios da química verde e sua inserção nas atividades de ensino e pesquisa. Química Nova, n. 1, 2003 (adaptado).

Que fator contribui positivamente para que a segunda rota de síntese seja verde em comparação à primeira?

Nucleófilos (Nu^-) são bases de Lewis que reagem com haletos de alquila, por meio de uma reação chamada substituição nucleofílica (S_N), como mostrado no esquema:

A reação de S_N entre metóxido de sódio (Nu^- = CH₃O^-) e brometo de metila fornece um composto orgânico pertencente à função:

As reações químicas podem ocorrer por adição, por decomposição, por simples troca ou dupla troca. Observe as misturas feitas nos itens I a IV.

Podemos afirmar que as reações que irão ocorrer por dupla troca com formação de precipitado, e por simples troca, respectivamente, são:

A nitrificação do tolueno em meio ácido está esquematizado na figura abaixo:

Sobre esta reação podemos afirmar corretamente:

A diminuição do número de ligações insaturadas da cadeia carbônica de óleos naturais, através de hidrogenação catalítica, obtém-se as margarinas, usadas como alimento. Em relação ao processo mencionado, pode-se afirmar que as ligações rompidas e a reação que ocorre são do tipo:

Ao se fazer contato de água destilada com pedaços de sódio metálico e adição de gotas de solução de fenolftaleína em um tubo de ensaio, observa-se uma reação violenta do sódio com a água, resultando numa chama na superfície exposta do metal e coloração rósea na solução.
A chama e a coloração resultam, respectivamente:

As margarinas são gorduras vegetais resultantes da hidrogenação parcial de óleos vegetais insaturados, em presença de níquel como catalisador. O processo citado pode ser classificado como uma reação de:

Reações de desidratação de álcoois, oxidação de aldeídos e polimerização de cloreto de vinila dão origem, respectivamente, a:

Observe a equação química abaixo e marque a opção correta correspondente ao tipo de reação e o valor de energia envolvida.

A combinação entre um elemento químico genérico X e um elemento genérico Y, produz um composto iônico de fórmula XY₃. Os elementos X e Y têm, respectivamente, números atômicos iguais a:

Observe as equações abaixo:

Podemos classificá-las como sendo reações de:

Com relação às equações abaixo:

Com certeza são exemplos de reações de:

Numa sessão de estudos, alunos do Ensino Médio necessitavam responder a questão que tinha a seguinte informação: S_(g) + 3/2 O_2(g) → SO_3(g)   ΔH = -94,4Kcal/mol que é a equação termoquímica de um problema. Pode-se afirmar que quando 120g de SO_3(g) são formados: (Dado: S = 32g, O = 16g)

As figuras abaixo ilustram de maneira esquemática e sequencial uma reação química hipotética de A (●) formando B (▲) em um balão volumétrico de um litro e também o diagrama de energia para a referida reação. Essa reação pode ser representada por: A ⇌ B

Com base nessas informações, é correto afirmar que:

A reação (não balanceada) entre o magnésio e o ácido clorídrico está representada abaixo:

Mg(s) + HCℓ(aq) → MgCℓ₂(aq) + H₂(g)

Com o objetivo de estudar essa reação, foram realizados quatro experimentos com diferentes quantidades de magnésio e de ácido clorídrico, informadas a seguir:

Considerando essas informações, é correto afirmar que: