Qui. Allan Rodrigues (Gabriel Pereira) (Renan Micha)

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1 Semana 18 Allan Rodrigues (Gabriel Pereira) (Renan Micha) Este conteúdo pertence ao Descomplica. Está vedada a cópia ou a reprodução não autorizada previamente e por escrito. Todos os direitos reservados.

2 Cinética química 13 jun Exercícios 01. Resumo 02. Exercícios para aula 03. Exercícios para casa 04. Questão contexto 05. Gabarito

3 EXERCÍCIOS PARA AULA 1. Dada a equação: A + B C e o quadro cinético abaixo: a expressão da velocidade que representa a reação é: 2. a) v = k.[a] [B] b) v = k.[a] c) v = k.[b] d) v = k.[a] [B]2 e) v = k.[b]2 A reação em fase gasosa aa + bb cc + dd 92 foi estudada em diferentes condições, tendo sido obtidos os seguintes resultados experimentais: A partir dos dados acima, determine a constante de velocidade da reação. 3. A poluição pelo NO2 é uma das causas de destruição da camada de ozônio. Uma das reações que pode ocorrer no ar poluído é a reação do dióxido de nitrogênio com o ozônio: 2NO2 + O3 N2O5 + O2. Admita que a formação do O2 tem uma velocidade média constante igual a 0,05 mol.l /s. A massa de ozônio consumida em 1 min é, em gramas: a) 2,40 b) 144 c) 1,60 d) 96 e) 48

4 4. Em determinada experiência, a reação de formação de água está ocorrendo com o consumo de 4 mols de oxigênio por minuto. Consequentemente, a velocidade de consumo de hidrogênio é de: a) 8 mols/minuto b) 4 mols/minuto c) 12 mols/minuto d) 2 mols/minuto e) n.d.a. 5. O óxido nítrico é um poluente atmosférico que pode ser reduzido na presença de hidrogênio, conforme a seguinte equação: 2NO(g) + 2H2(g) N2(g) + 2H2O(g) A velocidade inicial de formação de N2 foi medida para várias concentrações iniciais diferentes de NO e H2, e os resultados são os seguintes: 93 Fazendo uso desses dados, determine: a) a equação de velocidade para a reação; b) o valor da constante de velocidade da reação; c) a velocidade inicial da reação quando [NO]= 0,5 mol/l e [H2]= 1,0 mol/l. 6. Amostras de magnésio foram colocadas em soluções de ácido clorídrico a diversas concentrações e temperaturas havendo total "dissolução" do metal e desprendimento de gás hidrogênio. Observaram-se os seguintes resultados: a) Em qual caso a velocidade média da reação foi maior? b) Em qual caso desprendeu-se maior quantidade de hidrogênio?

5 EXERCÍCIOS PARA CASA! 1. Uma certa reação química é representada pela equação: 2A(g) + 2B(g) C(g) onde A, B e C significam as espécies químicas que são colocadas para reagir. Verificou-se experimentalmente, em uma certa temperatura, que a velocidade dessa reação quadruplica com a duplicação da concentração da espécie A, mas não depende das concentrações das espécies B e C. Assinale a opção que contém, respectivamente, a expressão CORRETA da velocidade e o valor CORRETO da ordem da reação. a) v = k[a]2.[b]2 e 4 b) v = k[a]2.[b]2 e 3 c) v = k[a]2.[b]2 e 2 d) v = k[a]2 e 4 e) v = k[a]2 e 2 2. O composto C6H5N2Cl reage quantitativamente com água, a 40 C, ocorrendo a formação de fenol, ácido clorídrico e liberação de nitrogênio: C6H5N2Cl(aq) + H2O(l) C6H5OH(aq) + HCl(aq) + N2(g) Em um experimento, uma certa quantidade de C6H5N2Cl foi colocada em presença de água a 40 C e acompanhou-se a variação da concentração de C6H5N2Cl com o tempo. A tabela a seguir mostra os resultados obtidos: 94 a) Partindo-se de 500 ml da solução de C6H5N2Cl e coletando-se o nitrogênio (isento de umidade) à pressão de 1 atm e 40 C, qual o volume obtido desse gás decorridos 27 minutos? Mostre com cálculos. b) A partir dos dados da tabela pode-se mostrar que a velocidade da reação é dada pela expressão: v = k[c6h5n2cl]. Demonstre esse fato utilizando os dados da tabela. Sugestão: calcule a velocidade média nas concentrações 0,60 e 0,30 mol/l. Volume molar de gás a 1 atm e 40 C = 26 L/mol 3. Em solução aquosa ocorre a transformação: H2O2 + I - + 2H+ 2H2O + I2 Reagentes Produtos Em quatro experimentos, mediu-se o tempo decorrido para a formação de mesma concentração de I2, tendo-se na mistura de reação as seguintes concentrações iniciais de reagentes:

6 Explique a influência das substâncias da tabela na velocidade da reação 4. Os dados empíricos para a velocidade de reação, v, indicados no quadro a seguir, foram obtidos a partir dos resultados em diferentes concentrações de reagentes iniciais para a combustão do gás A, em temperatura constante. 95 A equação de velocidade para essa reação pode ser escrita como v = k.[a]x.[o2] y, em que x e y são, respectivamente, as ordens de reação em relação aos componentes A e O2. Assim, de acordo com os dados empíricos obtidos, os valores de x e y são, respectivamente, 5. Metano (CH4) é o gás produzido a partir da biomassa, e a sua queima na indústria, para obtenção de energia térmica, corresponde à seguinte reação: CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) Se a velocidade de consumo do metano é 0,01mol.min 1, assinale a alternativa que corretamente expressa o número de moles de CO2 produzido durante uma hora de reação. a) 0,3 b) 0,4 c) 0,5 d) 0,6 e) 0,7

7 GABARITO 01. Exercícios para aula! 1. c 2. K = L3.mol-3.h-1 3. b 4. a 5. a) v = k[no]2 [H2]; b) k = 1,23; c) vi = 0,3 mol.l-1.s-1 6. a) VI= 0,2g/min; VIl= 0,2g/min; VlII= 0,4g/ min; V IV=0,5g/min. A velocidade maior é 0,5g/min, ou seja, a amostra IV. b) Quanto maior a massa de magnésio consumida, maior a quantidade de hidrogênio desprendida. Então, a amostra IV desprende mais hidrogênio. 02. Exercícios para casa! 1. e 2. a) V = 9,1 L b) v0-9 = 0,044 mol/(l.min) (0,60 mol/l) v9-18 = 0,022 mol/(l.min) (0,30 mol/l) Note que, quando a concentração do C6H5N2Cl cai pela metade (0,60 para 0,30), o mesmo acontece com a velocidade (0,044 para 0,022). Logo, a ordem do C6H5N2Cl é um e a expressão para a velocidade é dada por v = k[c6h5n2cl]. 3. As variações em H2O2 e I- produziram alterações no valor do tempo decorrido para formação de I2 (alterou a velocidade) e 1 5. d. 96

8 Na2S2O5(s) Na2SO3(s) + SO Ä 2(g) I2(aq) + SO2(aq) + 2H2 O( ) 2HI(aq) + H2SO4(aq) CV 1 1 = C2V2 3 C1 5 = (1,0 10 ) (13,5) 3 C1 = 2,7 10 mol / L 1 mol de SO2 64g 3 2,7 10 mol x x = 0,173g de SO 2 ou 173mg / L = 173ppm 97

9

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