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Química

ITA 2005 Química — Questão 9

Considere as reações representadas pelas equações químicas abaixo:

A(g)⇌−1+1B(g)⇌−2+2C(g)eA(g)⇌−3+3C(g)\mathrm{A(g)} \xrightleftharpoons[-1]{+1} \mathrm{B(g)} \xrightleftharpoons[-2]{+2} \mathrm{C(g)} \qquad \text{e} \qquad \mathrm{A(g)} \xrightleftharpoons[-3]{+3} \mathrm{C(g)}

O índice positivo refere-se ao sentido da reação da esquerda para a direita e, o negativo, ao da direita para a esquerda. Sendo EaE_a a energia de ativação e ΔH\Delta H a variação de entalpia, são feitas as seguintes afirmações, todas relativas às condições-padrão:

I. ΔH+3=ΔH+1+ΔH+2\Delta H_{+3} = \Delta H_{+1} + \Delta H_{+2}

II. ΔH+1=−ΔH−1\Delta H_{+1} = -\Delta H_{-1}

III. Ea+3=Ea+1+Ea+2E_{a_{+3}} = E_{a_{+1}} + E_{a_{+2}}

IV. Ea+3=−Ea−3E_{a_{+3}} = -E_{a_{-3}}

Das afirmações acima está(ão) CORRETA(S)

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Gabarito do ITA 2005 Química, questão 9: alternativa A

apenas I e II.

O que a questão pede

Aqui o ITA quer ver se você separa função de estado (ΔH, que obedece a Hess) de grandeza que depende do caminho (energia de ativação, que não se soma).

Por onde começar · passo 1 de 4

Classifique as grandezas

Qual das duas grandezas depende só dos estados inicial e final?

ΔH é diferença de entalpia entre produtos e reagentes: função de estado. Eₐ é a diferença entre o estado de transição de um caminho e os reagentes: depende do mecanismo, e por definição é positiva (ou nula).

A armadilha

Quem estende a lei de Hess para a energia de ativação aceita III e marca B ou D. Quem copia a relação ΔH₊ = −ΔH₋ para Eₐ aceita IV e marca C ou E — mas Eₐ é sempre positiva.

Quem cai nela marca B, C, D, E.

ABCTS diretoEa+3 = 7Ea−3 = 9Ea+1 = 5Ea+2 = 3ΔH+3 = 1 + (−3) = −2 = 7 − 9
Diagrama ilustrativo: o ΔH de A a C é o mesmo pelos dois caminhos (−2), mas a barreira direta (7) não é a soma 5 + 3, e as barreiras direta e inversa diferem pelo ΔH.

Na resolução completa vêm os outros 3 passos, o motivo de cada alternativa estar certa ou errada.

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