EX-01
Em uma dada temperatura, a
decomposição do N2O3 em NO2 e NO e de primeira
ordem, com K = 3,2x10-4 s-1. Considerando que a concentração inicial
de N2O3 é de 10
M , quanto tempo levara para que essa concentração seja
reduzida para 2 M ?
Qual o tempo de meia vida dessa reação?
Solução:
De enunciado:
Reação de decomposição de 1ª
ordem: N2O3 → NO2 + NO
k = 3,2 x 10-4 /s
[N2O3]0
= 10 M
[N2O3]
= 2 M
Para reação de 1ª ordem
valem as seguintes equações:
Logo temos,
EX-02 (VUNESP)
A
sacarose (C12H22O11) se decompõe em
glicose e frutose em solução acida. A velocidade da reação e dada por:
V = k[sacarose].
Sabendo
que k = 0,208 h-1 a 25ºC, qual o tempo necessário para que 87,5%
da concentração inicial de sacarose reaja nessa temperatura?
Solução:
V
= k[sacarose] n reação de 1ª ordem →
ℓn[sacarose] = ℓn[sacarose]0 – k.t
Concentração
final = 100% - 87,5% = 12,5% = 0,125
Portanto,
ℓn(0,125)
= ℓn(1) – 0,208.t → -2,0794 = - 0,208.t → t = 9,997 h
EX-03
Numa experiência envolvendo
o processo N2 + 3H2 → 2NH3, a velocidade da
reação foi expressa como ∆[NH3] / ∆t = 4,0 mol/ℓ.h. Considerando-se
a não ocorrência de reações secundárias, a expressão dessa mesma velocidade, em
termos de concentração de H2, será:
Solução:
Como não há reações
intermediárias: reação elementar.
Aplicando a regra de três:
(Proporção
estequiométrica deve ser observada.)
EX-04 (Mackenzie-SP)
A combustão da gasolina pode
ser equacionada por C8H18 + O2 → CO2
+ H2O (equação não balanceada). Considere que após uma hora e meia
de reação foram produzidos 36 mols de CO2. Dessa forma, a velocidade
de reação, expressa em número de mols de gasolina consumida por minuto, é de:
Solução:
Após 1,5 horas produziu 36
mols de CO2. O problema pede
para calcular a velocidade de reação expressa em mols de gasolina por minuto. Logo, vamos, primeiramente, vamos calcular a
velocidade de CO2 produzido por minuto:
1,5 h = 90 minutos
EX-05 (UERJ)
Airbags são dispositivos de
segurança de automóveis que protegem o motorista em caso de colisão. Consistem
em uma espécie de balão contendo 130
g de azida de sódio em seu interior. A azida, submetida
a aquecimento, decompõe-se imediata e completamente, inflando o balão em apenas
30 milissegundos. A equação abaixo representa a decomposição da azida:
Considerando o volume molar
igual a 24 ℓ / mol, calcule a velocidade da reação, em ℓ/s, de nitrogênio
gasoso produzido.
Solução:
Resposta: Velocidade de
reação é 2400 ℓ/s de nitrogênio gasoso.
EX-06 (VUNESP)
Experimentalmente,
observou-se que a velocidade de formação da substância C, através da reação
2A(g) + B(g) → C(g), é independente da concentração de B e
quadruplica quando a concentração de A é dobrada. A expressão da velocidade (v)
da reação, admitindo-se que k é a velocidade específica, é:
Solução:
Para visualizar melhor
colocando na tabela as informações do enunciado, temos:
Portanto,
Resposta: v = k.[A]²
EX-07 (UFSCar-SP)
A decomposição do pentóxido
de dinitrogênio é representada pela equação
2 N2O5 (g) → 4 NO2 (g)
+ O2 (g)
Foram realizados três
experimentos, apresentados na tabela.
A expressão da velocidade da
reação é:
Solução:
Pela análise da tabela
observamos que: dividindo por dois a concentração do pentóxido de dinitrogênio
e velocidade, também, diminui pela metade. Portanto,
EX-08 (Mackenzie)
Na transformação 2 CO + O2
→ 2 CO2 que se processa em uma única etapa, a constante de
velocidade é igual a 0,5 litro/mol.min. Quando as concentrações
de CO e de O2
forem, respectivamente, 2,0 e 1,0 mol/litro, a velocidade da reação, em
mol/litro.min., será:
Solução:
Como o enunciado diz que a
reação 2 CO + O2 → 2 CO2
se processa em uma única etapa (reação elementar), podemos
escrever:
V = k.[CO]².[O2]
Pois, numa reação elementar,
podemos usar como expoentes da lei da velocidade os próprios coeficientes (2 e
1, neste caso) da equação. Este
procedimento é válido quando o problema não fornece dados suficientes para
determinar os expoentes da lei da velocidade.
Aplicando os dados do
problema nessa fórmula, temos:
V = k.[CO]².[O2] → v = 0,5x(2,0)²x1 → v =
2 mol/ℓ.min
EX-09 (UFSM-RS)
Considerando a reação NO2
(g) + CO (g) → NO (g) + CO2 (g) que ocorre em uma única etapa e que, numa dada
temperatura, apresenta a lei experimental de velocidade dada por v = k[NO2]
[CO], é correto afirmar que essa reação é de:
a) 3ª ordem e molecularidade
2.
b) 2ª ordem e molecularidade
3.
c) 3ª ordem e molecularidade
3.
d) 2ª ordem e molecularidade 2.
e) 5ª ordem e molecularidade
5.
Justificativa:
A
reação é de segunda ordem, uma
vez que a soma dos expoentes na equação de velocidade {v = k[NO2][CO]} é igual
a dois. A molecularidade é também igual
a dois, pois, ocorrendo a reação {NO2 (g) + CO (g) → NO (g) + CO2 (g)} em uma
única etapa, ela envolverá o choque de duas moléculas (NO2 e CO).
EX-10 (UFPI)
O trióxido de enxofre (SO3),
matéria-prima para fabricação do ácido sulfúrico (H2SO4),
é preparado através da oxidação de enxofre, em presença de catalisador,
conforme a reação abaixo:
Considerando a reação
simples e elementar, identifique a opção correta.
a) A reação é de primeira ordem em relação ao SO2.
b) Aumentando a temperatura,
diminui a velocidade de formação do SO3.
c) A reação é de terceira
ordem em relação aos reagentes.
d) Aumentando a temperatura,
diminui a energia cinética média das moléculas.
e) A velocidade de
desaparecimento do SO2 é a metade da velocidade de desaparecimento
do O2.
Justificativas:
O enunciado diz que a reação
é simples e elementar, portanto, podemos escrever:
V = k.[SO2]1.[O2]1/2
Pois, numa reação elementar,
podemos usar como expoentes da lei da velocidade os próprios coeficientes (1 e
½) da equação.
Portanto, a reação é de primeira ordem em relação ao SO2. (logo a alternativa a está correta)
Aumentando a temperatura
aumenta a velocidade de formação do SO3 e aumenta a energia cinética
média das moléculas.
Pela equação de velocidade:
A reação é de ordem 3/2 (=1 + 1/2, soma dos expoentes) em relação aos
reagentes.
Pela equação de reação,
observamos que a velocidade de desaparecimento do SO2 é o dobro da velocidade de desaparecimento do O2.
Nenhum comentário:
Postar um comentário