Cálculos de Constantes e Validação

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<p>Temperatura : 24 ºC</p><p>Temperatura: 34 ºC</p><p>Tempo (s)</p><p>K (mS cm-1)</p><p>Tempo (s)</p><p>K (mS cm-1)</p><p>0</p><p>κo=4,46</p><p>50</p><p>0</p><p>κo=5,37</p><p>50</p><p>180</p><p>4,17</p><p>62,5</p><p>120</p><p>5,02</p><p>62,5</p><p>360</p><p>3,95</p><p>77,12</p><p>240</p><p>4,71</p><p>80,5</p><p>540</p><p>3,8</p><p>96,6</p><p>360</p><p>4,52</p><p>97,7</p><p>720</p><p>3,68</p><p>108,2</p><p>480</p><p>4,37</p><p>117,5</p><p>900</p><p>3,6</p><p>122,8</p><p>600</p><p>4,32</p><p>126,08</p><p>1080</p><p>3,53</p><p>139,4</p><p>720</p><p>4,27</p><p>135,9</p><p>1260</p><p>3,48</p><p>154,2</p><p>840</p><p>4,18</p><p>158,18</p><p>1440</p><p>3,44</p><p>168,6</p><p>960</p><p>4,13</p><p>174</p><p>1620</p><p>3,4</p><p>185,8</p><p>1080</p><p>4,08</p><p>193,3</p><p>1800</p><p>3,38</p><p>195,9</p><p>1200</p><p>4,03</p><p>217,5</p><p>1980</p><p>3,35</p><p>213,2</p><p>1320</p><p>4,01</p><p>228,9</p><p>2160</p><p>3,33</p><p>226,5</p><p>1440</p><p>3,97</p><p>255,8</p><p>2340</p><p>3,32</p><p>233,8</p><p>1560</p><p>3,95</p><p>271,8</p><p>2460</p><p>3,29</p><p>258,9</p><p>1680</p><p>3,93</p><p>290</p><p>3,28</p><p>268,5</p><p>1800</p><p>κoo = 3,01</p><p>t∞</p><p>κo=4,46</p><p>t∞</p><p>K∞ = 1,67</p><p>Usando os dados da tabela 1, faça um gráfico para cada temperatura, e determine as constantes de velocidade k via gráfico. Verifique as unidades de k.</p><p>Considerando a equação:</p><p>Onde “k” é o coeficiente angular da reta, têm-se que para 24 ºC:</p><p>= 168,6 - 122,8 / 1440 - 900</p><p>k = 0,084 M-1 s-1</p><p>Onde “k” é o coeficiente angular da reta, têm-se que para 34 ºC:</p><p>= 217,5 - 117,5 / 1320 - 480</p><p>k = 0,119 M-1 s-1</p><p>Usando os valores das constantes k correspondentes às temperaturas determine Ea e a constante de Arrhenius (A) para a reação fazendo um gráfico de acordo com a Fig. 2, Equação 9. Use também a Equação 10 e determine Ea compare os valores de Ea obtidos nos dois métodos (verifique as unidades).</p><p>Considerando:</p><p>ln(0,084) = -2,47</p><p>1/T1 = 3,36x10-3 K</p><p>ln(0,119) = -2,12</p><p>1/T2 = 3,25x10-3 K</p><p>Considerando a equação:</p><p>Onde é o coeficiente angular da reta, tem-se que:</p><p>Ea = 26453,63J/mol ou 26,45 kJ/mol</p><p>Para o cálculo da constante de Arrhenius “A”:</p><p>Considerando a equação:</p><p>Isolando-se Ea, tem-se:</p><p>34.829,08 J/mol ou 34,82 kJ/mol</p><p>A energia de ativação calculada utilizando a equação 10 diverge um pouco quando comparada ao valor da Ea calculada utilizando a equação 9, visto que a equação 10 é utilizada para calcular uma estimativa da Ea.</p><p>Calcule e defina o tempo de meia vida, equação 8, para as duas temperaturas estudadas (verifique as unidades).</p><p>Para 24 ºC:</p><p>t1/2= 1/(0,084*0,02) = 595 segundos → 9 min 91s</p><p>Para 34 ºC</p><p>t1/2= 1/(0,119*0,02) = 420 segundos → 7 min</p><p>Usando os dados do seu experimento, Tabela 1, considere os reagentes a e b como os componentes ativos de um medicamento. Sabendo que, conforme a ANVISA, o produto só pode ser vendido ao consumidor até que seus componentes ativos tenham se degradado 10%. Calcule os prazos de validade para o medicamento se este for armazenado a 10ºC e a 1ºC. Use a equação 4, onde a corresponde a concentração inicial e x corresponde aos 10% degradados.</p><p>Considerou-se k2 como 0,084 e T2 como 307,15. k1 foi isolado, e a fórmula para os cálculos foi:</p><p>Para 10ºC (283,15 K) :</p><p>M-1s-1</p><p>Para 1ºC (274,15 K):</p><p>M-1s-1</p><p>Para o cálculo do prazo de validade, utilizou-se a fórmula:</p><p>Isolando “t”, têm-se que:</p><p>Para 10 ºC:</p><p>Para 1 ºC:</p>