cinetica quimica

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1) (UECE) Seja a reação: X → Y + Z. A variação na concentração de X em função do tempo é:
Tabela em exercício sobre velocidade média de uma reação química
A velocidade média da reação no intervalo de 2 a 5 minutos é:
Tendo em vista que 2 minutos = 120 segundos e que 5 minutos = 300 segundos, temos:
Vm = ∆[X]
         ∆t
Vm = [Xfinal - Xinicial]
        tfinal – tinicial
Vm = [0,4-0,7] mol/L
           (5-2) min
Vm = [-0,3]mol/L
           3 min
Vm = 0,1 mol/L.min.
Abaixo temos a representação do processo de decomposição da amônia gasosa:
2 NH3 → N2 + 3 H2
A tabela abaixo indica a variação na concentração do reagente em função do tempo:
2)Qual será o valor da velocidade média de consumo do reagente nas três primeiras horas de reação?
a) 4,0 mol.L-1.h-1
b) 2,0 mol.L-1.h-1
c) 10 km.h-1
d) 1,0 mol.L-1.h-1
e) 2,3 mol.L-1.h-1
Letra e). Antes determinar a velocidade de consumo do NH3, é necessário determinar a variação da concentração e a variação do tempo entre as três primeiras horas. Lembrando que devemos sempre subtrair o final (terceira hora) pelo inicial (0 hora):
- Variação da concentração: será calculada em módulo porque o resultado final da velocidade não pode ser negativo.
Δ[] = |1-8|
Δ[] = |-7|
Δ[] = |7| mol.L-1
- Variação do tempo:
Δt = 3-0
Δt = 3 h
Por fim, basta utilizar os valores encontrados na fórmula da velocidade (variação da concentração dividida pela variação do tempo):
v = Δ[]
     Δt
v = |7|
      3
v = 2,33 mol.L-1.h-1
3)Numa experiência envolvendo o processo:
N2 + 3H2 → 2NH3,
a velocidade da reação foi expressa como = 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:
a) -Δ[H2]/Δt = 1,5 mol/L.h
b) -Δ[H2]/Δt = 5,0 mol/L.h
c) - Δ[H2]/Δt= 6,0 mol/L.h
d) -Δ[H2]/Δt = 8,0 mol/L.h
e) -Δ[H2]/Δt = 12,0 mol/L.h
Letra e). Como o exercício já forneceu a velocidade da reação, para determinar a velocidade de consumo do Hidrogênio (vH2), basta multiplicar a velocidade da reação (Vr) pelo coeficiente estequiométrico (3) do Hidrogênio na equação:
vH2 = Vr.3
vH2 = 4,0.3
vH2 = 12,0 mol/L.h
4) A velocidade das reações químicas é uma área estudada pela Cinética Química. Esse estudo é importante porque é possível encontrar meios de controlar o tempo de desenvolvimento das reações, tornando-as mais lentas ou mais rápidas, conforme a necessidade.
Alguns dos fatores que interferem na velocidade das reações são:
* Temperatura: um aumento na temperatura provoca um aumento na velocidade das reações químicas, sejam elas endotérmicas ou exotérmicas, pois isso faz com que se atinja mais rápido o complexo ativado;
* Concentração: um aumento na concentração dos reagentes acelera a reação, pois haverá um maior número de partículas dos reagentes por unidade de volume, aumentando a probabilidade de ocorrerem colisões efetivas entre elas;
* Pressão: Esse fator interfere unicamente em sistemas gasosos. O aumento da pressão aumenta também a rapidez da reação, pois deixa as partículas dos reagentes em maior contato;
* Superfície de contato: Quanto maior a superfície de contato, maior a velocidade com que a reação se processa, pois, conforme explicado nos dois últimos itens, a reação depende do contato entre as substâncias reagentes;
* Catalisador: O uso de catalisadores específicos para determinadas reações pode acelerá-las. Essas substâncias não participam da reação em si, pois são totalmente regeneradas ao final dela.