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2ª Prova de Cinética e Catálise 
PAE 2020.2 – Prof. Evandro Brum Pereira – 01/06/2021 
 
1a QUESTÃO: A figura abaixo apresenta um determinado catalisador que foi calcinado em 
diferentes temperaturas. Observe a figura e explique com detalhes, usando os conceitos de 
catálise, o que acontece quando aumentamos a temperatura de calcinação de 220 ºC até 550 ºC. 
(2 pts) 
 
 
 
 
2a QUESTÃO: (1,5 pts cada item) 
 
a) Baseado na figura ao lado, 
quais os dois melhores metais 
catalíticos para a decomposição 
do ácido fórmico? Quais os dois 
piores? Justifique sua resposta. 
Use também o conceito de 
temperatura isocinética na 
explicação. 
 
b) Descreva 3 principais 
transformações que podem 
ocorrer durante a etapa de 
calcinação de um catalisador? 
 
 
Decomposição do ácido fórmico catalisada por metais 
dos VIII e IB. Temperatura isocinética em função da 
formação dos respectivos formiatos. 
Temperatura de calcinação (ºC) 
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300 
200 
100 
 
3a QUESTÃO: (2 pts) 
 
Baseado na figura ao lado, explique 
com detalhes, por que a adsorção 
física tem uma importância 
fundamental para que ocorra a 
adsorção química (quimissorção) dos 
átomos de hidrogênio sobre o níquel. 
 
 
 
 
4a QUESTÃO: (2 pts) 
Descreva com detalhes a técnica de redução à temperatura programada. Qual o seu principal 
objetivo? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ED = Energia de dissociação do H2 
Distância nm x 10-1 
Adsorção Física 
Adsorção Química 
- H física 
- H química 
 
5a QUESTÃO: (1 ponto) 
Sabendo-se que os catalisadores foram previamente calcinados e reduzidos em diferentes 
temperaturas conforme figura abaixo, quais as fases presentes nos números , , ,  e  
colocados na curva abaixo? 
 
 
 
 
 
 
2a QUESTÃO: 
a) Descreva com detalhes a técnica de redução à temperatura programada. Qual o seu 
principal objetivo? 
 
b) Descreva com detalhes um processo de desativação de catalisadores. 
 
c) Quais as principais transformações que podem ocorrer durante a etapa de calcinação de 
um catalisador? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Temperatura de redução (oC) 
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Prova F \na\ d e C\n e \ica e Ca\~~s;OJ'\'\Yi.0'2.\ 
- .. __ "'" ,m 'Peteu-a 
f>AE 2" P rova O• C . I 
~''"'--- 2 02 1. 1 p [ c •nc h c a c Clllitl,sc ,;yr.. 
A ~ . ro. E vandro B rum P cre1ru - 16 111 (202\ ~ • .• 'l\>u'~ 
figu'll . ~c,JP 'l- "\LU"" 
te aba,xo apre .. ..., t~ $ 'l\.'?J 
l'l'IPe'lltu .... - senta um deterrnlllado catal ~ t2 Pt6) · .._. u,auor ue f 
Que aeo C>tlserve a flgura e expllqu q °' G:"1c1nado em d,terentaa 
n teee q uanc1o e com d etalhes uaendo 08 oonee.t= <le cau."--
a urnentamos a I --. o em peratura de catc,na~o de 220 •c 8\6 550 •c. 
~ 
E -1-u., 
300 -
~ 200 -
u 
~ 
u 
QI 
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(l) ,_ 
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100 -
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51.. 2,0 15l1V 
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CL 
<11 
-0 
<11 
r E 
::l -g 
Temperatura de calcina~ao (QC) 
2" QUEST.AO: {2pts) 
A tabela A abaixo apresenta as temperaturas isocinet~ e uma determinada reayao quimica 
catalisada por diferentes metais de diferentes grupos da tabela peri6dica. 
TABELAA 
METAJS Au Co Pt w Cu \r 
T1soc1NET1CA (°C) 550 490 365 535 430 370 
Baseado no Principio de Sabatier, que relaciona a forya de adson;ao com a a\i\Jidade cata\i\i 
(Au - forc;a de adsor~o fraca, Co, W e Cu - forya de adsorc;ao forte) e usando o conceito 
temperatura isocinetica, responda e JUSTIFIQUE COM DETALHES as suas respos\as dos i1 
(a) e (b). 
(a) Quais os melhores metais para essa reayao quimica? 
b) Quais os dois piores metais para essa reayao qu imica? 
- ~----"-- •""e\lca e Ca\aX,se 
c >fl .,.-,. "\tum \>e(e:,ra - ~')I\'\ 1?.~"'I 
-
,,,~ _,.,~,-· '-1."' 
\'· y-- "' 
~·· sf 't1'." ~ · \;:" 3" QUE~AO: -v <t:t ,l'' d t rrn'nad.is pela tt,cnica de reou~ 
A tab&~ ,esenm a tam turas 6tima de raciu~o 8 8 1 reparados a partir de ...._'-
" d·te ntes catallsadores P -~..,. 
temperatura programada (TPR) de tr.,s I re _,. d Hz obiidos ap6s o T!>c. 
, . ..___,, . d dos de quimlssor..,.,o _:_8 ________ '....:__'-
respect,vos rntratos metaucos, ass~mo OS _8 _______ _ 
CATALISADOR 
T GTIMA oe REo<JCAo (°C) 
Volume de Hz 
qulmissotvido (cm3/g) 
A 
TABELAA 
B 
500 
C 
A ed 
. ~~.-=.. -" s catal[ticas, alguns 
o ~ uztrem estes catalisadores para us - os em diferentes rea.,,_,e -
pesquisadores nao observaram os dados de TPR e reduziram estes catalisadores antes dos 
~tes catalftlcos nas temperaturas apresentadas na Tabela B, ea tecnica de quimissor~o de H
2 
c-... 01 no~•sada para caracterizar estes catalisadores. 
'-' \ ~i-;_'\'..4- j i"\,' ~~~~===-_;z... ___________________________ -\ 
~ TABELAB 
CATALTSAOOR 
T REOU~O (°C) 
(antes qa reaoao) 
Volume de H2 
quimissorvido (cm3/g) 
A 
600 
1,8 
B C 
500 400 
4,0 '.l,5 
Supondo que a conversao maxima obtida para as condi9oes experimentais esco\hidas 1osse de 
90% para cada catalisador, baseado nas informayaes fomecidas acima (Tabelas A.. e B) e usando 
os conceitos de catalise, responda e justifique com detalhes a sua resposta: 
a) Qua/ catalisador apresentara o melhor desempenho catalitico e por que? 
b) Quais catalisadores apresentarao os piores desempenhos catalfficos e por que? 
c) Quais as fases presentes em cada catalisador usando as temperaturas de redu~ao 
apresentadas na Tabefa B? 
CAT.A ➔ 
CAT. B ➔ 
CAT. C ➔ 
I 
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a 
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J - --, 
m I ,.._ --- .____ 
(1,0 pl cada ilom) 
Baseado na f,gura ao lado que 
apresenta os aspectros 
lnfraverme1hos de CO odsorvido no 
catalisador 13,75¾ NI - 3,86¾ CulSIO,. 
reduZido a 600 •c, observe 
simultaneomonte a tabela at>aixo o os 
espec\ros lnfr&"ermelhos 
fdanllflque q u a I a natureza 
pred om fnante das 
adsorvidas. H6 alguma 
esp ecjes 
expllcac,Ao 
ocorrll:ncla posslvel para a 
predominante dessa especie 
adsorv\da nesse ca\a\lsado<? 
JUSTIFIQUE A SUA RESPOSTA. 
Natureza das Numero Numero 
de de 
• 
" '""' ./' --- - ------ ---
especies 
adsorvidas ondaa ligay6es 
(cm·1) 
2300 2100 1900 1700 1500 
~"Y'T'lb a tt"O err 1 
Espectros infravennelhos de CO adsorvido: (a) CO 
adsorvido a 25 °C (1 Torr); Tratamento sob vacuo do 
CO adsorvido durante 1h a (b) 25 °C; (c) 100 °C; (d) 
150 °C; (e) 200 °C e (f) 300 °C 
LINEAR L 
Ni-CO 
PONTE P 
Ni2-CO 
MUL TILIGAOO M 
Nk-CO 
2040 
1940 2 
'\830 4 
OH-
..... ■ -
..__ 
Oescreva o que e uma reac;ao sensrvel e uma rea~ao insensivel a estrutura. 
-
I 
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et••U,:,a • ~UU-
tl"t,,'r• d e - t.All•e1 -16/J.,VQOt4J 
fP,c:,fr•~ S'y,!~tc> llf"m fr:'"'~~ 
Ouur.ta.0,1 , 
fhf'l'Jl)Te190 ,-Jlw ,..b«uw, Utlll;a;auida U• prit1ct~r. co11oelt~ d,ci 011'"" _ .. 
'Tc.moera.tun, d~ cWcinacAo 
PYc«tlo 021 
{AJ Urtllurrdo •eu• c."Ottbttimt".o«>J CU tlenfaa de'4U~ df!' raioa-X. 
~Uqµe: po.r qut no cnw do fig\,lnii o.l>aJJco n:Aio o~mo• re.to~ 
l"Ofl~tid<». (A dl•t4J,cia ~Qtr.e o, tra«jados c;.:t~ponde • 1 J.) 
(B) Comcmtc •obrc du~ •pllcaf&'n- d• CC'C:,:ur;a de ~l.o de r.to.~X • 
• • 
(1 ,0 pt cada item) 
' ' ' I ' I t 
I \ 
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:ir,a•c a1o·c 
b) Descreva o que e uma rea9ao sensive\ e uma rea~ao lnsens,'le\ a es\ru\ut'a. 
' f .·, 
' r I 
b) Escreva a equac;ao. global do processo. 
c) Escreva a equac;ao de velocidade. 
d) Quale a ordem parcial par.a cada espec,e? 
4a QUEST.AO: 
a) Observe as figuras ao lado de micrografias de m,croscop,a 
efetronica, obtidas de um catalisador de Nt ' i02 que foi submet\do a 
rea9ao de hidrogenac;ao de CO. Descreva com deta\nes o que 
aconteceu neste processo que gerou estas transforma~oes ocorr,das. 
- -.11~\.A.JU • ({Q,\.A. ~ ) VA/VV ~ ~ 
~ ~ ' ) &.l_ ~~ r..~ UIUN d.t \fM~ 
V'JV \JJV, I.NlD-, 
' • • 
(0,5 pt cada item} 
~ {M/.·r,i,.,~ 
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