Questoes termodinamica

Prévia do material em texto

QUESTÕES TERMODINÂMICA, CAP: 4 LIVRO.
01. Sabendo-se que a constante ebulioscópica de um determinado constituinte A é 3,63 °C kg mol–1, calcule o ponto de ebulição de uma solução constituída por 15,0 g de A e 0,515 g de um soluto não volátil B encontrado em uma solução ideal. Dados: massa molar de B = 154,2 g/mol; temperatura de ebulição do solvente A puro = 61,70 °C.
02. Uma solução ideal é composta de etanol (C2H5OH) em água. O ponto de congelamento desta solução é 257,15 K. Qual a molalidade do álcool na solução? Dados: constante crioscópica da água = 1,86 K kg mol–1; temperatura de congelamento da água = 273,15 K.
03. Estime o abaixamento crioscópico da solução preparada pela dissolução de 3,0 g de sacarose (massa molar = 342 g/mol) em 100 g de água? Dado: constante crioscópica da água = 1,86 K kg mol–1.
04. Uma solução é composta de sacarose em água com concentração igual a 0,12 mol/L. Qual é a pressão osmótica desta solução em 298 K? Dado: constante dos gases ideais, R = 8,314 J mol–1 K–1.
05. Determine a pressão osmótica, a 27 °C, de uma solução que contém 34,5 g de sacarose (massa molar = 342 g/mol) e 0,90 g de glicose (massa molar = 180 g/mol) dissolvidas em 100 mL de solução. Dado: constante dos gases ideais, R = 8,314 J mol–1 K–1.
06. Uma solução ideal é formada pelos componentes A e B. A certa temperatura T, a pressão de vapor de A puro é 0,7 bar e a pressão de vapor de B puro é 0,3 bar. Se a fração molar do componente A na fase líquida é 0,7, determine a pressão do ponto de bolha e a fração molar de A na fase vapor, respectivamente.
07. A 90 °C, a pressão de vapor de A é 20 kPa e de B é 18 kPa. Qual a composição da solução líquida que entra em ebulição a 90 °C sob pressão de 19 kPa?
08. Uma mistura binária formada por 266 g de pentano e 432 g de isopentano é mantida a 18,5 °C e 60,3 kPa. O vapor em equilíbrio com o líquido é condensado e recolhido. Determine o número de mols de vapor recolhido. Dados: pressões de vapor a 18,5 °C = 53,3 kPa (pentano) e 65,1 kPa (isopentano); massa molar do pentano e do isopentano = 72 g/mol.
09. De acordo com o diagrama de fases do dióxido de carbono, CO2, representado a seguir, Identifique a alternativa incorreta.
a). Quando se confina o dióxido de carbono sob pressão em um cilindro a 25 °C, o diagrama mostra que, a 67 atm, forma-se CO2 líquido.
b) O CO2 líquido não é estável a pressões inferiores a 5 atm, por esta razão, o gelo-seco permanece seco sob as pressões atmosféricas ordinárias.
c) A pressão dos cilindros comerciais de CO2 é em torno de 67 atm a 25 °C, portanto, o cilindro é constituído geralmente de líquido e gás em equilíbrio.
d) A 5,11 atm e –56,6 °C tem-se o ponto triplo, para o qual o CO2 se encontra em equilíbrio nos três estados físicos.
e) A 1 atm e –78,2 °C estão em equilíbrio as fases líquidas e vapor.
10. A tabela se seguir fornece os dados de equilíbrio líquido-vapor de uma solução composta por dois líquidos A e B. Sabe-se que a temperatura de ebulição de A e B são, respectivamente, 124 °C e 155 °C. Construa um diagrama temperatura-composição para esse sistema e determine a composição do vapor em equilíbrio com a solução líquida que apresenta xA = 0,75.
QUESTÕES TERMODINÂMICA, CAP: 5 LIVRO
01. A velocidade da reação 2 A + B → 3 C + D é 1,0 mol L–1 s–1. Determine a velocidade de formação e de consumo das espécies presentes na reação.
02. Determine a velocidade da reação sabendo que a velocidade de formação de C na reação A + 2 B → 2 C + 3 D é 1,0 mol L–1 s–1.
03. Sob certas condições, a velocidade de formação da amônia (NH3) é de 1,5 x 10–3 mol L–1 s–1. Sabe-se que a formação de amônia ocorre segundo a seguinte reação química: N2 (g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g). Qual é a velocidade de consumo de H2?
04. O quadro a seguir mostra os dados experimentais obtidos para a combustão do monóxido de carbono, 2 CO (g) + O2 (g) → CO2 (g).
Determine a lei de velocidade e a ordem global da reação.
05. Os seguintes dados foram coletados para a reação A + B → C + D:
Determine a lei de velocidade, o valor da constante de velocidade e a ordem global da reação.
06. Sabendo-se que a constante de velocidade da reação A → B + C, a 1000 K, é 0,76 s–1, calcule o tempo necessário para que a concentração de A caia à metade.
07. A concentração de um reagente A varia com o tempo como mostra o quadro a seguir:
Determine a ordem global da reação e sua constante de velocidade.
08. A constante de velocidade de certa reação é de 2,5 · 10–3 mol–1 L s–1 a 25 °C e 1,5 · 10–2 mol–1 L s–1 a 50 °C. Estime os parâmetros de Arrhenius da reação. Dado: R = 8,314 J mol–1 K–1.
09. Responda às seguintes questões:
a). O que é um catalisador?
b). Como o catalisador atua em uma reação química?
c). Cite três tipos de catálise.
10. Uma reação química, A + B → C, foi estudada experimentalmente sem e com a adição de um catalisador. Analise o gráfico representativo do caminho da reação e determine as energias de ativação com e sem a adição do catalisador.