Cinética química - colisões e energia de ativação: questão UNICAMP 2025

5. (Unicamp 2025)  A produção enzimática de hidrogênio a partir da glicose e água foi estudada do ponto de vista cinético e termodinâ­mico, revelando ser possível obter alto rendimento de H₂ em condições suaves de reação: temperatura ambiente e pressão atmosférica. Com melhorias tecnológicas e integração com células de combustível, essa tecnologia também permitiria re­solver alguns dos desafios associados ao armazenamento, à distribuição e à infraestrutura na economia baseada no H₂.

a) A figura mostra a velocidade instantânea de for­mação de hidrogênio e dióxido de carbono em função do tempo do processo estudado. A equação química que re­presenta quantitativamente o resultado desse processo é dada por:

Levando em conta essas informações, em que tempo a razão entre as velocidades instantâneas de formação dos produtos se iguala à razão entre seus coeficientes estequiométricos? Justifique.

b) Do ponto de vista termodinâmico, para a discussão dos resultados os autores utilizam o diagrama de energia (aqui incom­pleto) fornecido a seguir. A partir desse diagrama, resolva: (i) no decorrer do processo sob estudo, o meio reacional tenderia a um aumento ou a uma diminuição da temperatura? Justifique. (ii) Calcule o valor da entalpia molar da reação de formação da água.