Questão
ID 126672Disciplina: Química
Assuntos: Reações e Soluções, Teoria das Colisões, Energia de Ativação e Catálise, Velocidade de Reação e Fatores Determinantes
Ano: 2021 Banca: CESPE CEBRASPE - Centro de Seleção e de Promoção de Eventos UnB Órgão: Secretaria da Educação do Estado do Tocantins
Texto 10A2-II
O álcool estearílico é usado na indústria de cosméticos para a produção de cremes, loções, máscaras capilares, entre outros, por ser compatível com vários tipos de emulsionantes e apresentar baixa irritabilidade na pele.
Devido a um problema técnico em uma das indústrias de produção desse insumo, esse produto passou a ficar escasso no mercado, o que levou uma indústria de cosméticos a considerar o estearato de metila como possível alternativa para a produção do álcool estearílico, a partir da hidrogenação do estearato de metila, em solução de heptano, por meio da seguinte reação.
\(\quad\)
C19H38O2 (sol) + 2 H2 (g) → C18H37OH (sol) + CH3OH (sol)
\(\quad\)
A planta piloto dessa indústria de cosméticos é equipada com um reator do tipo autoclave, que opera em temperatura máxima de 200 °C e pressão máxima de 1.000 psi e que pode ser utilizado para desenvolver o projeto. Para que a síntese do álcool estearílico seja bem-sucedida, o químico resolveu testar várias condições reacionais, a fim de descobrir qual delas proporcionará a obtenção de maior quantidade de álcool estearílico (rendimento) no menor tempo possível. Ele testou diversas condições experimentais, tais como tempo de reação, temperatura e pressão do reator, além de um catalisador comercial à base de cobre. Os resultados dos testes são mostrados na tabela a seguir. Sabe-se que o hidrogênio molecular (H2) é instável a temperaturas acima de 200 °C.
\(\quad\)
experimento | catalisador (%) | tempo (h) | temperatura (°C) | pressão (psi) | rendimento (%) |
1 | 0 | 24 | 100 | 1000 | 0 |
2 | 0 | 24 | 200 | 1000 | 0 |
3 | 5 | 3 | 200 | 500 | 20 |
4 | 10 | 3 | 200 | 500 | 38 |
5 | 10 | 3 | 200 | 750 | 52 |
6 | 10 | 3 | 200 | 1000 | 52 |
7 | 10 | 9 | 200 | 750 | 83 |
No que tange ao efeito da pressão na situação hipotética apresentada no texto 10A2-II, julgue os itens a seguir.
I O aumento da pressão aumentou a velocidade da reação até atingir o limite desse parâmetro, pois, com o aumento da pressão de H2, mais hidrogênio foi dissolvido na solução.
II O aumento da pressão aumentou a velocidade da reação, o que comprova que a reação é de 1.ª ordem em relação ao hidrogênio.
III O fato de haver um limite para o aumento da velocidade da reação devido à pressão indica que existe uma capacidade limitada do catalisador de suportar o H2.
Assinale a opção correta.