O esquema apresenta um experimento em que um único rea- gente, o peróxido de hidrogênio (H2O2), forma dois produtos. Kitassato Proveta Béquer 40 mL de...

Alternativa D - catalisador; O2; decomposição.

Introdução

A questão aborda conceitos fundamentais da química, envolvendo a cinética química (catalisadores), a representação de substâncias (fórmula molecular do gás oxigênio) e a classificação de reações químicas (tipo de reação). O experimento descrito é um clássico para demonstrar a decomposição do peróxido de hidrogênio e o papel de um catalisador.

Desenvolvimento

O peróxido de hidrogênio (H₂O₂) é um composto instável que se decompõe naturalmente, embora lentamente, em água (H₂O) e gás oxigênio (O₂). Essa reação é representada pela equação: 2 H₂O₂(aq) → 2 H₂O(l) + O₂(g)

• Catalisadores: São substâncias que aumentam a velocidade de uma reação química sem serem consumidas no processo. Eles atuam diminuindo a energia de ativação da reação, proporcionando um caminho reacional alternativo. No experimento, a introdução do sólido que aumenta a vazão do gás indica que ele está acelerando a reação, caracterizando-o como um catalisador. Exemplos comuns para essa reação incluem dióxido de manganês (MnO₂) ou enzimas como a catalase.
• Fórmula Molecular do Gás Oxigênio: O gás oxigênio é uma molécula diatômica, ou seja, formada por dois átomos de oxigênio ligados entre si. Sua fórmula molecular é O₂. A representação O═O indica uma ligação covalente dupla entre os átomos de oxigênio, e O─O indicaria uma ligação simples, que não corresponde à molécula de oxigênio gasoso estável.
• Tipo de Reação: A reação em que uma única substância (o peróxido de hidrogênio) se decompõe ou se quebra para formar duas ou mais substâncias mais simples (água e oxigênio) é classificada como uma reação de decomposição ou análise.
  • Reação de adição (síntese): Duas ou mais substâncias reagem para formar uma única substância mais complexa.
  • Reação de simples troca (deslocamento): Um elemento reage com um composto, deslocando outro elemento.
  • Reação de dupla troca (metátese): Dois compostos reagem, trocando íons entre si para formar dois novos compostos.

Análise

Vamos analisar as lacunas do texto com base nos conceitos explicados:

| Lacuna | Descrição | Opções | Análise | | :----- | :-------- | :----- | :------ | | 1ª Lacuna | Substância introduzida que aumenta a vazão do gás. | Catalisador, Inibidor | Aumentar a vazão do gás significa acelerar a reação. Portanto, a substância é um catalisador. Um inibidor diminuiria a velocidade. | | 2ª Lacuna | Fórmula molecular do gás oxigênio liberado. | O═O, O₂, O─O | O gás oxigênio é uma molécula diatômica. Sua fórmula molecular é O₂. O═O representa a ligação, não a fórmula molecular, e O─O não é a forma estável. | | 3ª Lacuna | Tipo de reação ocorrida no kitassato. | Adição, Decomposição, Simples troca | A reação (H₂O₂ → H₂O + O₂) envolve uma única substância que se quebra em duas ou mais. Isso é uma reação de decomposição. Não é adição (formação de um único produto), nem simples troca (um elemento deslocando outro). |

Comparando esta análise com as alternativas:

• (A) catalisador; O ═ O; adição. - Incorreta devido à fórmula (O═O é a ligação, não a fórmula molecular) e ao tipo de reação (adição).
• (B) inibidor; O2; decomposição. - Incorreta devido ao primeiro termo (inibidor, quando na verdade é um catalisador).
• (C) catalisador; O ─ O; simples troca. - Incorreta devido à fórmula (O─O não é a representação molecular do oxigênio) e ao tipo de reação (simples troca).
• (D) catalisador; O2; decomposição. - Correta. Todos os termos se encaixam perfeitamente na análise química do experimento.
• (E) inibidor; O2; adição. - Incorreta devido ao primeiro termo (inibidor) e ao terceiro termo (adição).

Conclusão

O experimento demonstra a decomposição do peróxido de hidrogênio, uma reação que pode ser acelerada pela adição de um catalisador. O gás liberado é o oxigênio, cuja fórmula molecular é O₂. Portanto, as lacunas são preenchidas corretamente por "catalisador", "O₂" e "decomposição", respectivamente.

Alternativa D.