Questão 54218
UFJF
(UFJF - 2019)
O fosgênio, COCl2, é um composto organoclorado tóxico e corrosivo, porém, importante na indústria de polímeros, corantes e produtos farmacêuticos. O estudo da reação reversível de produção do fosgênio determinou a entalpia de formação (reação direta) como sendo -57kJ/mol. Considere a decomposição do COCl2 (reação inversa) ocorrendo sob duas condições: no primeiro caso (Condição A) a energia de ativação da reação de decomposição do COCl2 foi de +70kJ/mol, enquanto no segundo caso (Condição B) a energia de ativação desta reação passa a ser +60kJ/mol. Ambas as condições estão descritas graficamente nas figuras abaixo:
A respeito destes processos, assinale a alternativa correta:
Sob a Condição A, a entalpia da reação inversa é +13kJ/mol, e a Condição B inclui o uso de catalisador, fazendo com que a entalpia da reação inversa passe a ser +3kJ/mol.
Sob a Condição A, a entalpia da reação inversa é +57kJ/mol, e a Condição B inclui o uso de altas temperaturas, fazendo com que a energia de ativação da reação direta passe a ser -10kJ/mol.
Sob a Condição A, a energia de ativação da reação direta é +70kJ/mol, e a Condição B inclui o uso de catalisador, fazendo com que a energia de ativação da reação direta passe a ser +60kJ/mol.
Sob a Condição A, a energia de ativação da reação direta é +13kJ/mol, e a Condição B inclui o uso de catalisador, fazendo com que a energia de ativação da reação direta passe a ser +3kJ/mol.
Sob a Condição A, a energia de ativação da reação direta é +13kJ/mol, e a Condição B inclui o uso de altas temperaturas, fazendo com que a energia de ativação da reação direta passe a ser +3kJ/mol.
Gabarito:
Sob a Condição A, a energia de ativação da reação direta é +13kJ/mol, e a Condição B inclui o uso de catalisador, fazendo com que a energia de ativação da reação direta passe a ser +3kJ/mol.
Resolução:
Analisando cada uma das alternativas:
[A] Incorreta. Sob a condição A, a entalpia da reação direta é -57kJ/mol e, portanto, a entalpia da reação inversa vai ser +57kJ/mol. Sob a condição B, O uso de catalisadores não altera o valor da entalpia, porrtanto a entalpia da reação direta continua sendo -57kJ/mol e da reação inversa ainda é -57kJ/mol.
Nos gráficos a seguir é possível observar a entalpia da reação direta nas duas condições.
[B] Incorreta. Como descrito no gráfico da alternativa A, a entalpia da reação direta na condição A é igual a + 57kJ/mol, e não a da reação inversa. Além disso, o uso de altas temperaturas não altera a energia de ativação, apenas aumenta as colisões efetivas, aumentando a velocidade da reação. Outro erro dessa alternativa é a respeito do valor da energia de ativação na condição B, que é na verdade, +3kJ/mol, como mostrado no gráfico abaixo:
[C] Incorreta. Na condição A, a energia de ativação da reação direta é igual a +13kJ/mol, e não +70kJ/mol, como pode ser observado no gráfico abaixo. Além disso, na condição B a energia de ativação é igual a +3kJ/mol, como demonstrado no gráfico da alternativa B.
[D] Correta. Como demonstrado no gráfico da alternativa C, a energia de ativação da reação direta sob a condição A é igual a +13kJ/mol. E como mostrado no gráfico da alternativa B, a energia de ativação da reação direta sob a condição B é igual a +3kJ/mol.
[E] Incorreta. Embora os valores de energia de ativação para a condição A e B estejam corretos, a condição B não inclui o uso de altas temperaturas, e sim de catalisador. O aumento da temperatura não altera a energia de ativação apenas aumenta a velocidade da reação.