Exercícios_DE_CINÉTICA (2)

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Elementos de Físico-Química
Exercícios DE CINÉTICA
Aluno:_______________________________
- EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
1) Comente a afirmativa: A expressão da velocidade de uma reação é determinada por sua estequiometria.
2) Defina “deslocamento de uma reação” ou “avanço de uma reação”.
3) Sabe-se que a velocidade (variação da concentração por unidade de tempo) de uma reação pode ser determinada em função de seus componentes como no exemplo que se segue.
aA + bB ( cC + dD
v = -1/a vA = -1/b vB = +1/c vC = +1/d vD
Se uma determinada reação é representada por A + 2B ( 3C + ½D e a velocidade de formação de vD é 1 mol L-1 s-1, determine os valores de vA, vB e vC. Não se esqueça das unidades!
4) Dê o conceito de ordem de reação e determine as ordens parcial e global da reação que apresenta a seguinte equação de velocidade: v = k [A] [B]2.
5) Para se estudar a cinética de uma reação é preciso ter dados de concentração ao longo do tempo de reação. Cite algumas técnicas utilizadas para acompanhar o progresso de uma reação ao longo tempo.
- ESTUDO DIRIGIDO
Como determinar a ordem de reação experimentalmente?
O chamado método das velocidades iniciais é considerado o mais confiável e reprodutível, pois consiste em medir as velocidades no início das reações (quando a concentração de produtos é desprezível), partindo de diferentes concentrações dos reagentes à temperatura constante.
Questão 1) Consideremos os resultados experimentais reportados a seguir:
Tabela 1. Concentrações iniciais dos reagentes A, B e C e velocidade inicial da reação em 4 diferentes experimentos.
	Nº do experimento
	[A]0 / mol L-1
	[B]0 / mol L-1
	[C]0 / mol L-1
	v0 / 102 mol L-1s-1
	I
	0,20
	0,30
	0,15
	0,60
	II
	0,60
	0,30
	0,15
	1,81
	III
	0,20
	0,90
	0,15
	5,38
	IV
	0,60
	0,30
	0,60
	1,81
Referência: Souza, E. Fundamentos de termodinâmica e cinética química. UFMG, Belo Horizonte, 2005.
Seja v=k [A]x[B]y[C]z a expressão geral da velocidade da reação.
Para determinar a ordem da reação com relação a cada um dos reagentes (A, B e C), devem-se tomar 2 experimentos em que as concentrações inicias sejam constantes para duas espécies envolvidas, ficando variável apenas a concentração da terceira espécie.
Façamos um exemplo.
· Utilizando os experimentos I e II da Tabela 1, têm-se as seguintes expressões:
I ( 0,60 = k (0,20)x (0,30)y (0,15)z 
(Equação 1)
II ( 1,81 = k (0,60)x (0,30)y (0,15)z 
(Equação 2)
Veja que [B]0 e [C]0 = constantes e [A]0 = variável.
Dividindo a equação 1 pela equação 2, temos:
0,33 = (0,33) x. Logo, x = 1 ( Reação de 1ª ordem com relação a A.
· Seguindo o modelo acima e utilizando os dados da Tabela 1, determine a ordem de reação com relação a B e a C, bem como a ordem global.
Questão 2) Defina o que é tempo de meia vida de uma substância e o que é tempo de validade.