TURMA DE MEDICINA - QUÍMICA
Prof. Borges / Lessa / Pires
DISCURSIVAS DE CINÉTICA – COMPLEMENTO DAS AULAS 16 ,17,18 E 19 - GABARITADA
1. Uma chama queima metano completamente, na razão de 1,12 L/min, medidos nas CNTP. O calor de
combustão do metano é de 882 kJ/mol.
a) Dê a equação de combustão do metano com o respectivo UH.
b) Calcule a velocidade de consumo de O2, em mol/min.
c) Calcule a energia liberada em 20 min.
Resolução:
a) CH4(g) + 2O2(g) Æ CO2(g) + 2H2O(l)
b) 1mol de CH4 : 2mols de O2
22,4L CH4 ____ 2mols de O2
1,12L/min.____ Vm(O2)
Vm(O2) = 0,1mol/min.
c) 1mol de CH4 = 22,4L CH4 Libera 882KJ
1,12L/min. CH4______ x
X = 44,1KJ/min.
Como são 20min., temos:
44,1KJ/min . 20min = 882KJ liberados
2. Considere a reação abaixo, referente a combustão da amônia :
4NH3 + 5O2 Æ 4NO + 6H2O
a) Escreva uma equação matemática que relacione as velocidades médias de consumo de cada
reagente e de formação de cada produto, utilizando o balanceamento da equação.
b) Se a velocidade m[edia de formação de NO for de 16mols/h, qual será a velocidade média da
reação?
c) Identifique nas curvas do gráfico abaixo, o consumo de NH3, o consumo de O2, a formação de H2O
e a formação do NO, partindo de quantidades iniciais iguais de reagentes.
Resolução:
a) Vm(NH3)/4 = Vm(O2)/5 = Vm(NO)/4 = Vm(H2O)/6
b) Vm(reação) = Vm(NO)/4 = 16mol/h / 4 = 4mols/h
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3. A reação de obtenção da amônia é favorecida por alguns fatores que podem ser observados no gráfico
abaixo:
N2 + 3H2 Æ 2NH3
a) como a temperatura influencia nas velocidades das reações químicas?
b) como a pressão pode influenciar na velocidade da reação entre gases?
c) cite 3 outros fatores que aumentam a velocidade de uma reação química.
Resolução:
a)
b) Um aumento de pressão aumenta a frequência de colisões efetivas entre reagentes gasosos,
aumentando a velocidade da reação.
c) utilização de catalisadores,aumento da superfície de contato de um sólido e aumento da
concentração de um reagente(Não sólido).
4. A figura a seguir apresenta projeções, resultantes de simulações computacionais, da concentração de
dióxido de carbono, em ppm, na atmosfera terrestre até o ano de 2200. As projeções dependem do
aumento anual da velocidade de emissão de dióxido de carbono.
a) Determine a velocidade média de emissão do dióxido de carbono entre os anos de 2020 e 2050 para o
pior cenário de emissão apresentado no gráfico.
b) Sabe-se que a massa total de ar na atmosfera é de 5 × 1021g . Calcule a quantidade (em kg) de dióxido
de carbono que estaria presente na atmosfera terrestre no ano de 2060 usando a projeção em que a
velocidade de emissão é constante.
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Resolução:
a) O pior cenário em termos de emissão, possui duas interpretações:
1ªinterpretação: Levando em conta apenas o fator emissão, o de menor emissão, que é a
linha inteiríssa do gráfico(a reta), temos:
Em 2020 Î 350ppm de CO2 e, em 2050 Î 380ppm de CO2
Logo: Vm(CO2) = ∆[CO2]/∆t = 30ppm/30anos = 1ppm/ano
2ª interpretação: O pior cenário é o que polui mais a atmosfera, então seria a curva mais
rápida.
Em 2020 Î 500ppm de CO2 e, em 2050 Î 780ppm de CO2
Logo: Vm(CO2) = ∆[CO2]/∆t = 280ppm/30anos = 9,33ppm/ano
b) Em 2060, teríamos 400ppm, o que corresponde:
400g de CO2 _____ 1.106g de ar atmosférico
m
_____ 5.1021g de ar atmosférico
m = 2.1018g de CO2
5. O gráfico a seguir representa o estudo cinético de uma reação R → P.
Sabendo-se que o consumo do reagente se dá conforme a equação [R] = 1/t, e a formação do produto pela
equação [P] = 1 – 1/t, com t, o tempo, em segundos,
a) determine o instante, em segundos, em que a concentração dos reagentes é igual à dos produtos;
b) represente o gráfico do estudo cinético após a adição de um catalisador.
Resolução:
a) [R] = [P]
1/t = 1 – 1/t
2/t = 1
t = 2segundos
b)
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6. Considere a reação do butadieno com um halogênio em duas situações: I – baixa temperatura Æ formase principalmente o composto A. II – alta temperatura Æ forma-se principalmente o composto B. Observe o
gráfico e justifique as condições de formação de A e B citadas acima.
Resolução:
Como a entalpia de B é menor que a de A, B é mais estável. Se for possível escolher, a preferência será
formar o composto B que é mais estável.
Em temperaturas elevadas temos energia suficiente para formar o complexo ativado que da origem tanto a
A quanto o complexo ativado que da origem a B, logo a reação irá produzir preferencialmente B que é
mais estável.
Em temperaturas baixas, só conseguimos energia suficiente para formar ocomplexo ativado que dá origem
a A, logo forma-se preferencialmente A por falta de energia de ativação para originar B.
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