1679632_2ª LISTA DE EXERCÍCIOS alterada 1 2020 28022020 - para mesclagem (6) (2)

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2ª LISTA DE EXERCÍCIOS
1.A sacarose decompõe-se em frutose e glicose em solução ácida. Uma curva da concentração de sacarose em função do tempo é dada abaixo. Qual é a velocidade de mudança da concentração de sacarose nas primeiras 2 horas? Qual é a velocidade de mudança nas duas últimas horas? Estime a velocidade instantânea em 4 horas.
R)a) 0,0080mol/L.h; b)0,0025mol/L.h; c)0,0045mol/L.h
2.A constante de velocidade 
k
 é 0,090 h-1 para reação:
)
aq
(
Cl
)
aq
(
]
Cl
)
O
H
(
)
NH
(
Pt
[
)
l
(
O
H
)
g
(
Cl
)
NH
(
Pt
-
+
+
®
+
2
2
3
2
2
2
3
e a equação da velocidade é:
 
]
)
(
[
2
2
3
Cl
NH
Pt
k
Velocidade
=
a)Calcule a velocidade da reação quando a concentração de 
2
2
3
Cl
)
NH
(
Pt
 é 0,020mol/L. b)Qual a taxa de variação da concentração de 
-
Cl
 nessas condições?
R)a)0,0018mol/L.h ; b)0,0018mol/L.h
3.A sacarose, um açúcar, decompõe-se em solução ácida em glicose e frutose. A reação é de primeira ordem em relação à sacarose, e a constante de velocidade a 25°C é 
k
 = 0,21 h-1. Se a concentração inicial de sacarose for 0,010 mol/L, qual será sua concentração após 5,0 h?
R)0,0035mol/L
4.O 
2
NO
 gasoso decompõe-se quando aquecido:
)
(
)
(
2
)
(
2
2
2
g
O
g
NO
g
NO
+
®
.O desapa- recimento do 
2
NO
 é uma reação de primeira ordem com 
k
 = 3,6x10-3 s-1 a 300°C. Uma amostra de 
2
NO
 gasoso é colocada em um frasco e aquecida a 300°C durante 150 s. a)Que fração da amostra inicial permanecerá após esse tempo?
b)Por quanto tempo deve-se aquecer uma amostra para que 99% da amostra se decomponha?
R)a)0,58; b)1300s
5.Usando a constante de velocidade para decomposição do 
[
]
HI
, 
k
 = 30L/mol∙min a 443°C, calcule concentração de 
[
]
HI
 após 12 minutos se [HI]0 = 0,010 mol/L. A decomposição do 
[
]
HI
 é:
)
(
2
1
)
(
2
1
)
(
2
2
g
I
g
H
g
HI
+
¾
®
¾
; 
[
]
[
]
2
HI
k
t
HI
=
D
D
-
R) 
[
]
HI
 = 0,0022mol/L
6.Dê as velocidades relativas de desaparecimento de reagentes e formação de produtos para cada uma das reações abaixo:
a) 
)
g
(
O
)
g
(
O
2
3
3
2
®
b) 
)
g
(
O
)
g
(
HF
)
g
(
HOF
2
2
2
+
®
R)a)-[ 
D
[
3
O
]/
D
t]/2= [
D
[
3
O
]/
D
t]/3 ; b) )-[ 
D
[ 
HOF
]/
D
t]/2= [
D
[
HF
]/
D
t]/2 
7.Na reação 
, a velocidade de formação de 
)
(
2
g
O
 é 1,5x10-3 mol/L∙s. Qual a velocidade de decomposição do 
)
(
3
g
O
?
R)a)1,0x10-3mol/L.s
8.A combustão do butano é representada pela equação:
)
(
2
5
)
(
2
4
)
(
2
2
13
)
(
10
4
g
O
H
g
CO
g
O
g
H
C
+
Û
+
Se houver um consumo de 4mols de butano a cada 20 minutos de reação, qual é o número de mols de dióxido de carbono produzido em 1 hora?
R:48 mol de 
)
(
2
g
CO
9. A amônia é um produto básico para a produção de fertilizantes. Ela é produzida cataliticamente em altas pressões ( processo Haber) , conforme a equação:
)
(
2
)
(
3
)
(
3
2
2
g
NH
g
H
g
N
Û
+
 Se a velocidade de produção de amônia foi medida como: 
Velocidade = [ 
D
[
)
(
3
g
NH
]/
D
t] = 2,0.10-4 mol.L-1s-1 , qual é a velocidade da reação em termos de consumo de 
)
(
2
g
N
? 
R: 1,0.10-4 mol.L-1s-1
10.. A reação de decomposição do amoníaco produz 8,40g/min de nitrogênio. A velocidade dessa reação em mols de 
)
(
3
g
NH
 , por hora é:
R: 36mol.L-1
11. Considere a equação :
)
(
4
)
(
)
(
4
)
(
2
2
2
2
g
CO
g
N
g
CO
g
NO
+
Û
+
Admita que a formação do 
)
(
2
g
N
 tem uma velocidade média constante igual a 0,05mol/L.min. A massa de 
)
(
2
g
CO
, em gramas, formada em 1 hora, é: 
 R: 528g
12.A reação de decomposição do iodidreto é representada pela equação química : 
)
(
)
(
)
(
2
2
2
g
H
g
I
g
HI
+
Û
O controle da concentração de iodidreto presente no sistema em função do tempo (em temperatura constante) forneceu os seguintes dados:
	tempo (min)
	[Iodidreto] (mol/L)
	 0,0
	1
	10,0
	0,625
	20,0
	0,375
	30,0
	0,200
	40,0
	0,120
A velocidade dessa reação é constante ? Por quê? A cinética da reação é de primeira ordem?
R: Primeira ordem. 
13.A combustão da gasolina pode ser equacionada por : 
)
(
)
(
)
(
2
2
2
18
8
g
O
H
g
CO
g
O
H
C
+
Û
+
 ( equação não equilibrada) . Considere que após 90 minutos de reação foram produzidos 36 mols de 
)
(
2
g
CO
. Dessa forma , a velocidade de reação , expressa em números de mols de gasolina consumida por minuto, é de :
R: 0,05 mols/min.
14.Dados experimentais são listados aqui para a reação 
:
2
B
A
®
	tempo (s)
	[B] (mol/L)
	0,00
	0,000
	10,0
	0,326
	20,0
	0,572
	30,0
	0,750
	40,0
	0,890
a)Prepare um gráfico com estes dados, conecte os pontos e calcule a taxa de variação de 
]
B
[
 para cada intervalo de 10s até 40s. A taxa de variação diminui de um intervalo de tempo para o próximo? Sugira o motivo para este resultado.
b)Como a taxa de variação de 
]
A
[
 está relacionada com a taxa de variação de 
]
B
[
 em cada intervalo? Calcule a taxa de variação de 
]
A
[
 no intervalo de 10 a 20 s.
c)Qual é a velocidade instantânea quando 
]
B
[
 = 0,750 mol/L?
R)a)0,0326, 0,0246 , 0,0178, 0,0140mol/L.s;b) )- [ 
D
 EMBED Equation.3 ]
A
[
/
D
t ] =0,0123; c) 0,0166mol/L.s
15.A reação entre ozônio e dióxido de nitrogênio a 231K: 
)
(
)
(
)
(
)
(
2
2
5
2
3
2
g
O
s
O
N
g
O
g
NO
+
®
+
é de primeira ordem tanto em relação a 
[
]
2
NO
 quanto a 
[
]
3
O
:
a)Escreva a equação de velocidade para a reação.
b)Se a concentração de 
[
]
2
NO
 for triplicada, qual será a variação na velocidade da reação?
c)Qual será o efeito sobre a velocidade de reação se a concentração de 
[
]
3
O
 for cortada pela metade?
R)a)Triplica-se a taxa; reduz-se à metade
16.A equação de velocidade para a hidrólise da sacarose formando frutose e glicose:
 
)
(
2
)
(
)
(
6
12
6
2
11
12
12
aq
O
H
C
l
O
H
aq
O
H
C
®
+
 é“
)]
aq
(
O
H
C
[
k
t
/
)]
aq
(
O
H
C
[
11
12
12
11
12
12
=
D
D
-
”. Depois de 2,57 h a 27°C, a concentração de sacarose caiu de 0,0146M para 0,0132M. Determine a constante 
K
.
R)0,0392h
17.A decomposição de 
2
2
Cl
SO
 é uma reação de primeira ordem: 
2
2
2
2
Cl
)
g
(
SO
)
g
(
Cl
SO
+
®
. A constante de velocidade para a reação é 2,8 x 10-3 min-1 a 600K. Se a concentração inicial de 
2
2
Cl
SO
 é de 1,24 x 10-3 mol/L, quanto tempo levará para que a concentração diminua a 0,31 x 10-3 mol/L?
R) t=500min
18. O cianato de amônio, 
NCO
NH
4
, sofre rearranjo em água para formar a uréia, 
)
(
)
(
2
2
aq
CO
NH
 : 
)
aq
(
CO
)
NH
(
)
aq
(
NCO
NH
2
2
4
®
. A equação de velocidade para esse processo é “Velocidade = 
k
 
[
]
NCO
NH
4
2 ”, onde 
k
 = 0,0113 L/mol min. Se a concentração original de 
)
(
4
aq
NCO
NH
 em solução é 0,229 mol/L, quanto tempo levará para concentração diminuir para 0,180 mol/L?
R)t=105min
19.O peróxido de hidrogênio 
)
(
2
2
aq
O
H
, decompõe-se em 
)
(
2
l
O
H
 e 
)
(
2
g
O
 em uma reação que é de primeira ordem em relação ao 
)
(
2
2
aq
O
H
, e com uma velocidade de 
k
 = 1,06 x 10-3 min-1.
a)Quanto tempo levará para que 15% de uma amostra de 
)
(
2
2
aq
O
H
 sofra decomposição?
b)Quanto tempo levará para que 85% de uma amostra sofra decomposição?
R)a)153min; b) 1790min
20.O açúcar comum, reage em solução ácida diluída, formando glicose e frutose. Ambos os produtos apresentam a mesma fórmula 
)
(
6
12
6
aq
O
H
C
: 
)
aq
(
O
H
C
)
l
(
O
H
)
aq
(
O
H
C
6
12
6
2
2
11
22
12
®
+
A velocidade dessa reação foi estudada em solução ácida, e os dados na tabela a seguir foram obtidos.
	tempo (min)
	[C12H22O11] (mol/L)
	0
	0,316
	39
	0,274
	80
	0,238
	140
	0,190
	210
	0,146
a)Trace um gráfico dos dados da tabela na forma de ln[sacarose] versustempo e 1/[sacarose] versus tempo. Qual a ordem da reação?
b)Escreva a equação da velocidade de reação e calcule a constante de velocidade 
k
.
c)Faça uma estimativa da concentração de sacarose após 175 min.
R)taxa=0,0037, primeira ordem; b) v=
k
 [
)
aq
(
O
H
C
11
22
12
]; c) 0,167mol/L
21.Dados para decomposição do óxido de dinitrogênio 
)
g
(
O
)
g
(
N
)
g
(
O
N
2
2
2
2
2
+
®
 sobre uma superfície de ouro a 900°C são fornecidos. Verifique que a reação é de primeira ordem preparando um gráfico de ln[
)
g
(
O
N
2
] versus tempo. Determine a constante de velocidade a partir do coeficiente angular nesse gráfico. Usando a lei de velocidade e o valor de 
k
, determine a velocidade de decomposição a 900°C quando 
[
]
)
(
2
g
O
N
 = 0,035 mol/L.
	tempo (min)
	[N2O] (mol/L)
	15,0
	0,0835
	30,0
	0,0680
	80,0
	0,0350
	120,0
	0,0220
R) 
k
= 0,0128min-1; b)4,5x10-4mol/L.min.
22. O 
)
(
2
g
NO
 gasoso se decompõe a 573K:
)
(
)
(
2
)
(
2
2
2
g
O
g
NO
g
NO
+
®
A concentração do 
)
(
2
g
NO
 foi medida em função do tempo. Um gráfico de 
)
(
1
2
g
NO
versus tempo dá uma reta com coeficiente angular de 1,1 L/mol•s. Com base nessa informação, qual é a lei de velocidade para essa reação? Qual é a constante de velocidade?
R)a) segunda ordem; b) 1,1L/mol.s
23.Para reação 
8
4
4
2
2
F
C
F
C
®
, um gráfico 
1
 EMBED Equation.3 [
]
4
2
F
C
 versus tempo dá uma reta com um coeficiente angular de + 0,04 L/mol•s. Qual é a lei de velocidade para essa reação?
R)v=0,04[
4
2
F
C
]2
24.Quando aquecido, o tetrafluoroetileno sofre dimerização, formando o octafluorociclobutano:
 
)
g
(
F
C
)
g
(
F
C
8
4
4
2
2
®
Para se determinar a velocidade de reação a 488K, os dados da tabela a seguir foram obtidos. A análise foi feita graficamente, conforme é mostrado aqui.
	[C2F4] (M)
	tempo (s)
	0,100
	0
	0,080
	56
	0,060
	150
	0,040
	335
	0,030
	520
a)Qual é a lei de velocidade para a reação?
b)Qual é o valor da constante de velocidade?
c)Qual é a concentração de 
)
g
(
F
C
4
2
 após 600s?
d)Quanto tempo levará para que 90% da reação sejam completados?
R) a)velocidade= 
k
 [
)
g
(
F
C
4
2
]2; b) 
k
=0,045L/mol.s; c) [
)
g
(
F
C
4
2
]=0,03M; d)2000s
25.Uma reação tem a seguinte equação de velocidade experimental:
Velocidade = 
k
 [
A
]2 [
B
]. Se a concentração de 
A
 é duplicada e a concentração de 
B
 é reduzida pela metade, o que acontece com a velocidade da reação?
R)velocidade dobrará
26.a)Calcule a energia de ativação, Ea, para reação: 
)
g
(
O
2
1
)
g
(
NO
2
)
g
(
O
N
2
2
5
2
+
®
a partir das constantes de velocidade observadas: 
k
 a 25°C=3,46 x 10-5 s-1 e 
k
 a 55°C =1,5 x 10-3 s-1
R)Ea=102kJ/mol
b)Na troposfera, o ozônio pode ser convertido em 
)
(
2
g
O
através da seguinte reação com radicais de óxido de hidrogênio: 
)
(
)
(
)
(
)
.(
2
2
3
g
O
g
HO
g
O
g
HO
+
®
+
Os seguintes valores para a constante de velocidade , 
k
 , para essa reação foram medidos em experimentos em diversas temperaturas.
	
k
 (Lmol-1s-1)
	Temperatura,(K)
	1,0*107
	220
	5,1*107
	340
	1,1*108
	450
Essa reação exibe comportamento de Arrenhius? Calcule a energia de ativação?
27.A velocidade inicial da reação entre monóxido de nitrogênio e oxigênio
)
g
(
NO
)
g
(
O
)
g
(
NO
2
2
2
2
®
+
foi medida a 25°C para várias concentrações iniciais de 
NO
 e 
2
O
( Tabela 1). 
	Experimento
	[NO]
	[O2]
	Velocidade inicial
(mol/L*s)
	1
	0,020
	0,010
	0,028
	2
	0,020
	0,020
	0,057
	3
	0,020
	0,040
	0,114
	4
	0,040
	0,020
	0,227
	5
	0,010
	0,020
	0,014
Determine a equação de velocidade a partir desses dados. Qual é o valor da constante da velocidade e quais as unidades apropriadas de 
k
?
R)a)v= 
k
[
NO
]2[
2
O
]; b) 
k
=7,0x103L2/mol2.s
28.Os dados da tabela são para reação entre 
[
]
NO
 e 
[
]
2
O
 a 660K.
 
)
(
2
)
(
)
(
2
2
2
g
NO
g
O
g
NO
®
+
	Concentração de Reagente (mol/L)
	Velocidade de aparecimento de NO2 (mol/L.s)
	[NO]
	[O2]
	
	0,010
	0,010
	2,5 x 10-5
	0,020
	0,010
	1,0 x 10-4
	0,010
	0,020
	5,0 x 10-5
a)Determine a ordem da reação em relação a cada reagente.
b)Escreva a equação de velocidade para a reação.
c)Calcule a constante de velocidade.
d)Calcule a velocidade (em mol/L.s) no instante em que [
NO
] = 0,015 mol/L e [
2
O
] = 0,0050 mol/L.
e)No instante em que 
NO
 está reagindo a uma velocidade de 1,0x10-4 mol/L, qual é a velocidade com que 
2
O
 está reagindo e 
2
NO
 está sendo formado?
R)a)segunda ordem[
NO
] e primeira em relação ao [
2
O
]; b)v=
k
 [
NO
]2[
2
O
];c)12,5L2/mol2.s;
d)v=1,5x10-5mol/s; e)5,0x10-5mol/L.s
29.Os dados para a reação 
)
(
2
)
(
)
(
2
2
2
g
NO
g
O
g
NO
®
+
 são fornecidos na tabela.
	Experimento
	Concentração de reagentes (mol/L)
	Velocidade inicial(mol/L• h)
	
	[NO]
	[O2]
	
	1
	3,6 x 10-4
	5,2 x 10-3
	3,4 x 10-8
	2
	3,6 x 10-4
	1,04 x 10-2
	6,8 x 10-8
	3
	1,8 x 10-4
	1,04 x 10-2
	1,7 x 10-8
	4
	1,8 x 10-4
	5,2 x 10-3
	?
a)Qual é a lei de velocidade para a reação?
b)Qual é a constante de velocidade para a reação?
c)Qual é a velocidade inicial de reação para o Experimento 4?
R)a) v=
k
 [
NO
]2[
2
O
];b) 
k
= 50 (L2mol-2 h); c)8,5x10-9mol/L.h
30.O monóxido de carbono reage com o 
2
O
 para formar o 
2
CO
 segundo a reação :
)
(
2
)
(
)
(
2
2
2
g
CO
g
O
g
CO
®
+
 . Informações sobre a reação estão na tabela a seguir:
	[CO]
(mol/L)
	[O2]
(mol/L)
	Velocidade inicial (mol/L • min)
	0,02
	0,02
	3,68 x 10-5
	0,04
	0,02
	1,47 x 10-4
	0,02
	0,04
	7,36 x 10-5
a)Qual é a lei de velocidade para a reação?
b)Qual é a ordem da reação com relação ao 
CO
? Qual é a ordem da reação em relação ao 
2
O
? Qual é a ordem global da reação?
c)Qual é o valor da constante de velocidade 
k
?
R)a) v=
k
 [
CO
]2[
2
O
];b)segunda e primeira ordem ;c)5L2/mol2.min
31.Se a constante de velocidade para reação triplica quando a temperatura aumenta de 300K para 310 K, qual a energia de ativação da reação?
R)Ea=85kJ/mol
32.Quando aquecido a alta temperatura, o ciclobutano, 
)
(
8
4
g
H
C
, decompõe-se em etileno:
).
(
2
)
(
4
2
8
4
g
H
C
g
H
C
®
A energia de ativação, Ea, para essa reação é 260 kJ/mol. A 800K, a constante de velocidade 
K
=0,0315 s-1. Determine o valor de 
k
 a 850K.
R) 
k
=0,3s-1
33.A reação de moléculas de 
)
(
2
g
H
 com átomos de 
)
(
g
F
:
 
)
(
)
(
)
(
)
(
2
g
H
g
HF
g
F
g
H
+
®
+
tem uma energia de ativação de 8kJ/mol e uma variação de energia de -133kJ/mol. Desenhe um diagrama semelhante ao da figura abaixo para esse processo. Indique a energia de ativação e a entalpia para reação nesse diagrama.
34.O ozônio, 
)
g
(
O
3
, na alta atmosfera, decompõe-se de acordo com a equação:
 
)
g
(
O
)
g
(
O
2
3
3
2
®
Imagina-se que o mecanismo dessa reação procede por uma etapa inicial rápida e reversível, seguida de uma segunda etapa lenta.
Etapa 1: Rápida, reversível 
)
(
)
(
)
(
2
3
g
O
g
O
g
O
+
Û
Etapa 2: Lenta 
)
g
(
O
)
g
(
O
)
g
(
O
2
2
3
®
+
a)Qual dessas etapas é determinante da velocidade?
b)Escreva a equação de velocidade para a etapa determinante da velocidade.
R)a)a segunda etapa ; b) v=
k
 [
)
g
(
O
3
] [
O
]
35.A amônia gasosa é preparada pela reação: 
)
g
(
NH
)
g
(
H
)
g
(
N
3
2
2
3
2
®
+
. Use as informações sobre a formação de 
)
g
(
NH
3
 dadas na tabela a seguir para responder às questões.
	[N2] (M)
	[H2] (M)
	Velocidade
(mol/L • min)
	0,030
	0,010
	4,21 x 10-5
	0,060
	0,010
	1,68 x 10-4
	0,030
	0,020
	3,37 x 10-4
a)Determine n e m na equação develocidade: velocidade = 
k
 [
2
N
]n [
2
H
]m.
b)Calcule o valor da constante da velocidade.
c)Qual é a ordem da reação em relação a [
2
H
]?
d)Qual é a ordem da reação global?
R)a) v=
k
 [
2
N
]2[
2
H
]3;b) 
k
= 4,7 x 104 L4/mol4.min;c) terceira ordem; d)quinta ordem 
36.a)Se uma determinada reação tiver uma energia de ativação de 51kJ/mol, por quanto será multiplicada sua velocidade ao aumentar a temperatura de 20 para 30°C?
b)Qual seria a energia de ativação de uma reação cuja velocidade triplicasse ao elevar a temperatura de 20 para 30°C?
37.No trecho da publicação de Arrhenius, ele afirma que “... a temperaturas ordinárias, a velocidade aumenta de 10 a 15 por cento para cada grau que se aumenta na temperatura”. Digamos que a velocidade (o valor de 
k
) aumentasse 10 por cento ao elevar a temperatura de 25 para 26°C; qual seria a energia de ativação da reação que Arrhenius estava estudando?
38.As seguintes reações são reagente-favorecidas ou produto-favorecidas?
a) 
)
aq
(
NH
)
aq
(
Cu
)
NH
(
Cu
3
4
2
2
4
3
+
+
Û
+
 
c
K
=1,5x10-13
b) 
)
aq
(
NH
4
)
aq
(
Cd
)
NH
(
Cd
3
2
2
4
3
+
Û
+
+
 
c
K
=1,0x10-7
Se cada reação apresentar uma concentração de reagentes de 0,10M, em qual solução a concentração de 
3
NH
 aumentará?
R)a)reagente favorecida; b) reagente favorecida; c) reação b
39.O dióxido de nitrogênio, 
2
NO
, um gás castanho, existirá em equilíbrio com o gás incolor 
4
2
O
N
. 
c
K
 = 171 a 298 K:
)
g
(
O
N
)
g
(
NO
4
2
2
2
Û
 
K
=171
Suponha que, em um momento específico, a concentração de 
2
NO
 seja 0,015M e que a concentração de 
4
2
O
N
 seja 0,025 M. 
Q
 é maior, menor ou igual a 
c
K
? Se o sistema não está em equilíbrio, em que direção a reação deverá proceder para que atinja o equilíbrio?
R) reagente para produto
40.Responda as seguintes questões em relação ao equilíbrio butano 
Û
isobutano (
c
K
=2,50 a 298 K)
a)O sistema está em equilíbrio quando [butano] = 0,97 M e [isobutano] = 2,18 M? Se não estiver em equilíbrio, em que direção a reação prossegue para atingir o equilíbrio?
b)O sistema está em equilíbrio quando [butano] = 0,75 M e [isobutano] = 2,60 M? Se não estiver em equilíbrio, em que direção a reação prossegue para atingir o equilíbrio?
R) 
Q
=2,3, isobutano; b) 
Q
=3,5, butano. 
41.Uma solução aquosa de etanol e ácido acético, cada um com uma concentração inicial de 0,810 M, é aquecida a 100°C. Em equilíbrio, a concentração de acetato de etil é de 0,748 M. Calcule 
c
K
 para reação.
)
(
)
(
)
(
)
(
2
5
2
2
3
2
3
5
2
l
O
H
aq
H
C
CO
CH
aq
H
CO
CH
aq
OH
H
C
+
®
+
R) 
c
K
 = 194,58
42.Suponha que um tanque contenha inicialmente 
)
g
(
S
H
2
 com uma pressão de 10,00 atm a 800K. Quando a reação 
)
g
(
S
)
g
(
H
)
g
(
S
H
2
2
2
2
2
+
Û
 atinge o equilíbrio, a pressão parcial de vapor de 
)
g
(
S
2
 é 0,020 atm. Calcule 
p
K
 ( constante de equilíbrio utilizando pressões parciais).
R)3,2X10-7
43.A constante de equilíbrio 
c
K
 = 55,64 para 
)
g
(
HI
)
g
(
I
)
g
(
H
2
2
2
Û
+
 
foi determinada a 425°C. Se 1,00 mol de e 1,00 mol de 
2
I
são colocados em um frasco de 0,500L a 425°C, quais são as concentrações de 
2
H
, 
2
I
 e 
)
(
g
HI
 quando o equilíbrio é atingido?
R)[ 
)
g
(
H
2
]=[
)
g
(
I
2
]=0,42M; [
)
g
(
HI
] =3,16M
44.Suponha que você esteja estudando a decomposição do 
)
g
(
PCl
5
 para formar 
)
g
(
PCl
3
 e 
)
g
(
Cl
2
. Sabendo-se que 
c
K
 = 1,20 a uma determinada temperatura:
)
g
(
Cl
)
g
(
PCl
)
g
(
PCl
2
3
5
+
Û
Se a concentração inicial de 
)
g
(
PCl
5
 é 1,60M, quais serão as concentrações de equilíbrio do reagente e dos produtos?
R)[ 
)
g
(
PCl
3
]=[
)
g
(
Cl
2
]=0,91M; [
)
g
(
PCl
5
]=0,69M
45. A reação 
)
g
(
NO
)
g
(
O
)
g
(
N
2
2
2
®
+
 
contribui para poluição do ar sempre que um combustível é queimado com ar em temperaturas elevadas, como em um motor a gasolina. A 1500K, = 1,0.10-5 . Suponha que uma amostra de ar tenha [
)
g
(
N
2
] = 0,80 mol/L e [
)
g
(
O
2
] = 0,20 mol/L antes que ocorra qualquer reação. Calcule as concentrações de equilíbrio de reagentes e produtos após a mistura ser aquecida a 1500K.
R)[ 
)
g
(
N
2
]=0,80M; [
)
g
(
O
2
]=0,20M; [
)
g
(
NO
]=1,3.10-3M
46.Uma mistura de nitrogênio, hidrogênio e amônia é trazida ao equilíbrio. Quando a reação é escrita usando-se coeficientes inteiros, o valor de 
1
K
 é 3,5 x 108 a 25°C.
8
10
5
3
1
3
2
2
3
2
.
,
K
...
).........
g
(
NH
)
g
(
H
)
g
(
N
=
®
+
 
No entanto, a equação também pode ser escrita como na Equação 2. Qual o valor de 
2
K
?
Equação 2: 
)......
(
2
3
)
(
2
1
3
2
2
g
NH
H
g
N
®
+
2
K
A decomposição da amônia nos elementos é o inverso de sua formação (Equação 3). Qual o valor de 
3
K
?
Equação 3: 
2
2
3
3
)
(
)
(
2
H
g
N
g
NH
+
®
R)a) 1,9 x 104; b)2,9x10-9
47. A conversão de oxigênio em ozônio tem constante de equilíbrio pequena:
29
10
5
2
1
3
2
2
3
-
=
®
.
,
K
...
).........
g
(
O
)
g
(
O
a)Qual o valor de 
2
K
 quando a reação é escrita utilizando coeficientes inteiros?
).
(
2
)
(
3
3
2
g
O
g
O
®
b)Qual o valor de 
3
K
 para conversão de ozônio em oxigênio?
).
(
3
)
(
2
2
3
g
O
g
O
®
R)a) 6,3 x 10-58; b)1,6x1057
48. As seguintes constantes de equilíbrio são dadas a 500K:
11
2
2
10
9
,
7
).....
(
2
)
(
x
K
g
HBr
Br
g
H
p
=
®
+
41
2
10
8
,
4
)...
(
2
)
(
-
=
®
x
K
g
H
g
H
p
15
10
2
2
2
2
-
=
®
x
,
p
K
)...
g
(
Br
)
g
(
Br
Calcule 
p
K
 para reação entre átomos de 
)
(
g
H
 e 
)
(
g
Br
 para formar 
)
(
g
HBr
 .
p
K
)...
g
(
HBr
)
g
(
Br
)
g
(
H
®
+
 
R)2,3x1033
49.A formação de amônia a partir de substâncias elementares é um processo industrial importante:
8
1
3
2
2
10
.
5
,
3
...
).........
(
2
)
(
3
)
(
=
®
+
K
g
NH
g
H
g
N
a)Como varia a composição no equilíbrio quando se adiciona 
)
(
2
g
H
 extra? E quando se adiciona 
)
(
3
g
NH
 extra?
b)Qual é o efeito no equilíbrio quando se aumenta o volume no sistema? A composição no equilíbrio muda ou permanece igual?
R)a)desloca para 
)
(
3
g
NH
; b)desloca para esquerda; c) desloca esquerda e muda a composição.
50. Escreva expressões da constante de equilíbrio para as seguintes reações:
a) 
)
g
(
O
)
g
(
O
H
)
g
(
O
H
2
2
2
2
2
+
Û
b) 
)
(
)
(
2
1
)
(
2
2
g
CO
g
O
g
CO
®
+
c) 
)
(
2
)
(
)
(
2
g
CO
g
CO
s
C
®
+
d) 
)
(
)
(
)
(
)
(
2
g
CO
s
Ni
g
CO
s
NiO
+
®
+
51. 
p
K
= 5,6 x 10-12 a 500K para dissociação de moléculas de iodo em átomos de iodo.
)
(
2
)
(
2
g
I
g
I
®
Uma mistura tem [
)
(
2
g
I
 ] = 0,020 mol/L e [
)
g
(
I
 ] = 2,0x10-8 mol/L. A reação está em equilíbrio a 500K? Se não estiver, de que modo a reação deve prosseguir para atingir o equilíbrio?
R) 
Q
 =2,0X10-14, a reação caminha para direita.
52. Uma mistura de 
2
SO
, 
2
O
 e 
3
SO
 a 1000K contém os gases nas seguintes concentrações: 
[
2
SO
 ] = 5,0 x 10-3 mol/L, [
2
O
 ] = 1,9 x 10-3 mol/L e [
3
SO
 ] = 6,9 x 10-3 mol/L. A reação está em equilíbrio? Se não estiver, de que modo a reação deve prosseguir para atingir o equilíbrio?
)
(
2
)
(
)
(
2
3
2
2
g
SO
g
O
g
SO
Û
+
 
c
K
= 279
R) 
Q
 =1,0X103 de modo que 
Q
 >
c
K
, e a reação caminha para esquerda.
53.A reação 
)
(
)
(
2
3
5
g
Cl
PCl
g
PCl
+
Û
 
foi estudada a 250°C. No equilíbrio, [ ] = 4,2 x 10-5 mol/L, [
3
PCl
] = 1,3 x 10-2 mol/L e [
2
Cl
 ] = 3,9 x 10-3 mol/L. Calcule 
c
K
 para reação.
R) 
c
K
=1,2.
54.A reação 
)
(
2
)
(
)
(
2
g
CO
g
CO
s
CÛ
+
ocorre a altas temperaturas. A 700°C, um frasco de 2,0L contém 0,10mol de , 0,20mol de 
)
(
2
g
CO
 e 0,40 mol de 
)
(
s
C
, em equilíbrio.
a)Calcule 
c
K
 para reação a 700°C.
b)Calcule 
c
K
 para reação, também a 700°C, se as quantias em equilíbrio no frasco de 2,0L são 0,10 mol de 
)
(
g
CO
, 0,20 mol de 
)
(
2
g
CO
 e 0,80 mol de 
)
(
s
C
.
c)Compare os resultados das partes a) e b). A quantia de carbono afeta o valor de 
c
K
? Explique
R) (a) 
c
K
=0,025; (b) 
c
K
=0,025; (c)A quantidade de sólido não afeta o equilíbrio.
55.Uma mistura de 
)
(
g
CO
 e 
)
(
2
g
Cl
 é colocada em um frasco de reação: [
)
(
g
CO
] = 0,0102 mol/L e [
)
(
2
g
Cl
] = 0,00609 mol/L. Quando a reação 
)
(
)
(
)
(
2
2
g
COCl
g
Cl
g
CO
Û
+
atinge o equilíbrio a 600K, [] = 0,00301 mol/L.
a)Calcule as concentrações de 
)
(
g
CO
 e 
)
(
2
g
COCl
 no equilíbrio.
b)Calcule 
c
K
.
R)a) [
)
(
g
CO
] = 0,00712 mol/L e [
)
(
2
g
COCl
] = 0,00308mol/L; 
c
K
=144
56.O valor de 
c
K
 para a interconversão de butano e isobutano é de 2,5 a 25°C. Se você colocar 0,017 mol de butano em um frasco de 0,50L a 25°C permitindo que o equilíbrio se estabeleça, quais serão as concentrações de equilíbrio das duas formas de butano?
R)a)[isobutano]=0,024mol/L, [butano]=0,010mol/L
57.A constante de equilíbrio para a dissociação de moléculas de iodo em átomos de iodo
)
g
(
I
)
g
(
I
2
2
®
c
K
 é 3,7X10-3 a 1000K. Suponha que 0,105 mol de 
)
g
(
I
2
 sejam colocados em um frasco de 12,3L a 1000K. Quais serão as concentrações de 
)
(
2
g
I
 e 
)
(
g
I
 ,quando o sistema atingir o equilíbrio?
R) [
)
(
2
g
I
] = 6,14 X10-3 M; [
)
(
g
I
] = 4,79 X10-3 M 
58.O brometo de carbonila decompõe-se em monóxido de carbono e bromo: 
)
(
)
(
)
(
2
2
g
Br
g
CO
g
COBr
+
Û
.
 é 0,190 a 73°C. Se você colocar 0,500 mol de 
)
(
2
g
COBr
 em um frasco de 2,00L e aquecer a 73°C, quais serão as concentrações no equilíbrio de 
)
(
2
g
COBr
, 
)
(
g
CO
 e 
)
(
2
g
Br
? Que porcentagem do 
)
(
2
g
COBr
 original se decompôs nessa temperatura?
R) [
)
(
2
g
COBr
] = 0,107M; [
)
(
g
CO
]=[
)
(
2
g
Br
]=0,143M. 57,1% do [
)
(
2
g
COBr
] se decompôs.
59.Qual das seguintes alternativas relaciona corretamente as duas constantes de equilíbrio para as duas reações apresentadas?
1
.
..........
2
K
C
B
A
Û
+
; 
a)
1
2
2
K
K
=
 ; b) 
2
1
2
K
K
=
 ; c)
1
2
1
K
K
=
 ; d)
2
1
2
1
K
K
=
 
R: 
2
1
2
K
K
=
60.Considere os seguintes equilíbrios que envolvem 
)
(
2
g
SO
 e suas constantes de equilíbrio correspondentes:
 
1
3
2
2
.
).........
(
)
(
2
1
)
(
K
g
SO
g
O
g
SO
Û
+
2
2
2
3
.
).........
(
)
(
2
)
(
2
K
g
O
g
SO
g
SO
+
Û
Qual das seguintes expressões relaciona 
1
K
 a 
2
K
?
a)
2
1
2
K
K
=
 ; b) 
1
2
2
K
K
=
 ; c)
1
2
K
K
=
 ; d) 
1
2
1
K
K
=
;e) 
2
1
2
1
K
K
=
R: 
2
1
2
1
K
K
=
61.Calcule K para a reação: 
)
(
2
)
(
)
(
2
2
2
g
CO
s
Sn
g
CO
SnO
+
Û
+
 tendo as seguintes informações:
12
,
8
.
).........
(
2
)
(
)
(
2
1
2
2
2
=
+
Û
+
K
g
O
H
s
Sn
g
H
SnO
;
771
,
0
)........
(
)
(
)
(
)
(
2
2
2
2
=
+
Û
+
K
g
CO
g
O
H
g
CO
g
H
 R) 
c
K
=13,7 
62.O trióxido de nitrogênio decompõe-se em 
)
g
(
NO
 e 
)
g
(
NO
2
 em um processo endotérmico (
D
H=40,5 kJ/mol):
)
(
)
(
)
(
2
3
2
g
NO
g
NO
g
O
N
+
Û
Preveja o efeito das seguintes alterações na posição no equilíbrio; defina de que modo o equilíbrio se deslocará (esquerda, direita ou sem deslocamento) quando cada uma das mudanças a seguir ocorrer:
a) Adição de mais 
)
(
3
2
g
O
N
;
b) Adição de mais 
)
(
2
g
NO
;
c) Aumento do volume do frasco de reação
d) Diminuição da temperatura
R)a)direita,b)esquerda;c)direita;d)esquerda
63. Considere a isomerização do butano com uma constante de equilíbrio 
c
K
 = 2,5. O sistema está originalmente em equilíbrio com [butano] = 1,0 M e [isobutano] = 2,5 M.
a)Se 0,50 mol/L de isobutano for repentinamente adicionado e o sistema deslocar-se para um novo equilíbrio, qual será a concentração de equilíbrio de cada um dos gases?
b)Se 0,50 mol/L de butano for repentinamente adicionado e o sistema deslocar-se para um novo equilíbrio, qual será a concentração de equilíbrio de cada um dos gases?
R)As concentrações serão as mesmas em ambas as circunstâncias [butano]=1,1M e [isobutano]=2,9M.
64.Suponha que 0,086 mol de 
)
(
2
g
Br
 seja colocado em um frasco de 1,26L e aquecido a uma temperatura elevada em que o halogênio se dissocie em átomos: 
)
(
2
)
(
2
g
Br
g
Br
Û
 
.Se o estiver 3,7% dissociado nessa temperatura, calcule 
c
K
.
R) 
c
K
= 3,9.10-4
65.
p
K
 para a formação do fosfogênio 
)
(
2
g
COCl
 através de 
)
(
)
(
)
(
2
2
g
COCl
g
Cl
g
CO
Û
+
 é 6,5.1011 a 25°C.Qual é o valor de 
p
K
 para a dissociação do fosfogênio 
)
(
)
(
)
(
2
2
g
Cl
g
CO
g
COCl
+
Û
?
R) 
p
K
= 1,5.10-12
66. O tetracloreto de carbono pode ser produzido por meio da reação 
)
(
)
(
3
)
(
4
2
2
2
2
g
CCl
Cl
S
g
Cl
g
CS
+
Û
+
. 
Suponha que 1,2mol de e 3,6mol de 
2
Cl
 sejam colocados em um frasco de 1,00L. Depois de estabelecido o equilíbrio, a mistura contém 0,90mol de 
)
(
4
g
CCl
. Calcule 
c
K
.
R: 
c
K
= 4
67.A constante de equilíbrio para a reação de isomerização butano 
Û
 isobutano é 2,5 a 25°C. Se 1,75 mol de butano e 1,25 mol de isobutano forem misturados, o sistema está em equilíbrio? Se não estiver, quando ele prossegue para o equilíbrio? Se não estiver, quando ele prossegue para o equilíbrio, que reagente aumenta sua concentração? Calcule as concentrações de dois compostos quando o sistema atinge o equilíbrio.
R: Q é menor do que 
c
K
, portanto, o sistema se desloca para formar mais isobutano;em equilíbrio, [butano]=0,86M e [isobutano]= 2,14M.
68.Qual das seguintes alternativas relaciona corretamente as duas constantes de equilíbrio para as duas reações mostradas?
1
2
.
).........
(
2
1
)
(
)
(
K
g
Cl
g
NO
g
NOCl
+
Û
2
2
2
2
K
.
).........
g
(
NOCl
Cl
)
g
(
NO
Û
+
a)
2
1
2
K
K
-
=
 ; b) 
1
2
2
K
K
=
 ; c)
2
1
2
1
K
K
=
 ; d) 
1
2
*
2
K
K
=
;
R: 
2
1
2
1
K
K
=
69. Aquecer um carbonato de metal leva à decomposição.
1
2
3
K
.
).........
g
(
CO
)
s
(
BaO
)
s
(
BaCO
+
Û
Preveja o efeito, em equilíbrio, de cada alteração apresentada a seguir. Responda escolhendo (i) sem alteração, (ii) deslocamento à esquerda ou (iii) deslocamento à direita.
a)Adicionando 
)
(
3
s
BaCO
; b)Adicionando 
)
(
2
g
CO
c)Adicionando 
)
(
s
BaO
;d)Aumentando a temperatura; e) Aumentando o volume do frasco contendo a reação
R: (a) Não ocorre mudança;(b) Desloca-se para a esquerda;(c) Não ocorre mudança;
d) Desloca-se para a direita; (e) Desloca-se para a direita
70.O pentacloreto de fósforo decompõe-se em temperaturas elevadas:
)
g
(
Cl
)
g
(
PCl
)
g
(
PCl
2
3
5
+
Û
Uma mistura em equilíbrio a determinada temperatura consiste em 3,120g de 
)
(
5
g
PCl
, 3,845g de 
)
(
3
g
PCl
 e 1,787g de 
)
g
(
Cl
2
em um frasco de 1,00L. Se se adiciona 1,418g de 
)
(
2
g
Cl
, como o equilíbrio será afetado? Quais serão as concentrações de 
)
(
5
g
PCl
, 
)
(
3
g
PCl
 e 
)
(
2
g
Cl
 quando o equilíbrio for estabelecido? massa atômica do 
P
=31uma; massa atômica do
Cl
=35,5uma.
R: O equilíbrio se deslocará para a esquerda, ao se acrescentar mais 
)
(
2
g
Cl
. 
c
K
 é calculado (a partir de quantidades de reagentes e produtos em equilíbrio) para ser 0,0470. Depois que o
)
(
2
g
Cl
é adicionado, as concentracões são: [
)
(
5
g
PCl
]= 0,0199M, [
)
(
3
g
PCl
] = 0,0231 M e [
)
(
2
g
Cl
] = 0,0403 M.
71.O iodeto de amônio se dissocia, de modo reversível, em amônia e iodeto de hidrogênio, se o sal for aquecido a uma temperatura suficientemente alta.
)
g
(
HI
)
g
(
NH
)
s
(
I
NH
+
Û
3
4
Parte do iodeto de amônio é colocado em um frasco, que é então aquecido a 400°C. Se a pressão total no frasco quando se atinge o equilíbrio é 705mm de Hg, qual é o valor de 
p
K
 (quando as pressões parciais estão em atmosfera)?
R: 
p
K
 = 0,215
72.A constante de equilíbrio 
p
K
 para 
)
(
2
)
(
2
4
2
g
NO
g
O
N
Û
 é 0,15 a 25°C. Se a pressão do em equilíbrio é 0,85 atm, qual a pressão total da mistura do gás (
)
(
4
2
g
O
N
 +
)
(
2
g
NO
) em equilíbrio? 
R: Ptotal = 1,21 atm
73.A 450°C, 3,60 mol de amônia são colocados em uma vasilha de 2,00L e permitiu a decomposição dos elementos.
)
(
2
3
)
(
2
)
(
3
2
g
H
g
N
g
NH
+
Û
Se o valor experimental de 
c
K
 for 6,3 para esta reação a esta temperatura, calcule a concentração de equilíbrio de cada reagente. Qual é a pressão total no frasco?
R: [
)
(
3
g
NH
] = 0,67M; [
)
(
2
g
N
] = 0,57 M; [
)
(
2
g
H
] = 1,7 M; Ptotal =180 atm
74. 
c
K
 para decomposição do hidrogenosulfeto de amônio é 1,8 . 10-4 a 25°C.
)
(
)
(
)
(
2
3
4
g
S
H
g
NH
s
HS
NH
+
Û
a)Quando o sal puro se decompõe em um frasco, quais são as concentrações de equilíbrio no 
)
(
3
g
NH
 e do 
)
(
2
g
S
H
?
b)Se o 
)
(
4
s
HS
NH
for colocado em um frasco já contendo 0,020mol/L de 
)
(
3
g
NH
 e então for permitido que o sistema atinja o equilíbrio, quais são as concentrações do equilíbrio do 
)
(
3
g
NH
 e do 
)
(
2
g
S
H
?
R: (a))[ 
)
(
3
g
NH
] = [
)
(
2
g
S
H
] = 0,013 M
((b))[ 
)
(
3
g
NH
] = 0,027 M ; [
)
(
2
g
S
H
] = 0,0067 M
75.A reação de equilíbrio 
)
(
2
)
(
2
4
2
g
NO
g
O
N
Û
 foi amplamente estudada.
a)Se a pressão total em um frasco contendo os gases 
)
(
2
g
NO
 e 
)
(
4
2
g
O
N
 a 25°C for 1,50 atm e o valor de 
p
K
 a essa temperatura for 0,148, que fração do 
)
(
4
2
g
O
N
 foi dissociada para o 
)
(
2
g
NO
?
b)O que acontece à fração dissociada se o volume do frasco for aumentado, de modo que a pressão total em equilíbrio cair para 1,00 atm?
R: (a) Fração dissociada = 0,15;
(b) Fração dissociada = 0,189. Se a pressão diminui, o equilíbrio se desloca para a direita, aumentando a fração de NO2 dissociado.
76.A combustão do butano é representada pela equação:
)
(
2
5
)
(
2
4
)
(
2
2
13
)
(
10
4
g
O
H
g
CO
g
O
g
H
C
+
Û
+
Se houver um consumo de 4mols de butano a cada 20 minutos de reação, qual é o número de mols de dióxido de carbono produzido em 1 hora?
R:48 mol de 
)
(
2
g
CO
77.A hemoglobina (
Hb
) pode formar um complexo tanto com o 
)
(
2
g
O
 quanto com o 
)
(
g
CO
. Para reação
)
(
)
(
)
(
)
(
2
2
g
O
aq
HbCO
g
CO
aq
HbO
+
Û
+
na temperatura corporal, 
C
K
 é aproximadamente 200. Se a razão 
2
HbO
HbCO
 aproxima-se de 1, a morte é provável. Que pressão parcial de no ar será provavelmente fatal? Considere que a pressão parcial de 
)
(
2
g
O
 é de 0,20 atm.
R:0,0010atm
78.A 1800K, o oxigênio se dissocia muito lentamente em seus átomos.
10
2
10
.
2
,
1
).........
(
2
)
(
-
=
Û
p
K
g
O
g
O
Se você colocar 1,0mol de 
)
(
2
g
O
 em um frasco de 10L e aquecê-lo a 1800K, quantos átomos de 
)
(
g
O
 estão presentes no frasco?
R:1,7.1018 átomos
79.Uma amostra do gás 
)
(
4
2
g
O
N
, com uma pressão de 1,00 atm é colocada em um frasco. Quando o equilíbrio é atingido, 20,0% do 
)
(
4
2
g
O
N
 foi convertido no gás 
)
(
2
g
NO
 através da reação . 
)
(
2
)
(
2
4
2
g
NO
g
O
N
Û
a)Calcule 
p
K
.
b)Se a pressão original do 
)
(
4
2
g
O
N
 for de 0,10atm, qual é o porcentual de dissociação do gás? O resultado está de acordo com o princípio de Le Chatelier?
R:a)0,20 atm; b) 50% ; está de acordo,pois a pressão do reagente decresceu e o equilíbrio desloca para direita. 
80.O tempo que decorre, antes que se obtenha qualquer evidência da reação A(B foi estudado em função da temperatura. Os dados obtidos são:
	tempo
77 minutos e 50 segundos
13,8 segundos
0,316 segundos
10-3 segundos
	Temperatura (°C)
327
427
527
727
Qual é a energia de ativação desta reação? O que ela significa?
81.O tempo necessário, em segundos, para se amaciar 50% o cobre intensamente deformado é dado por 
)
/
30000
exp(
*
10
12
RT
t
-
=
 em que R é dado em cal/mol K e T é dado em graus Kelvin. A 1000(C, quanto tempo o cobre levará para se amaciar de 50%? Se o cobre for deixado à temperatura ambiente, quanto tempo será necessário. Suponha que o cobre está sendo trabalho a quente, e que é necessário ocorrer um amaciamento de 50% em 0,01s, para manter as tensões de trabalho com valores baixos. Qual deveria ser a temperatura mínima de trabalho?
82.Foram obtidos os seguintes dados de uma reação:
	T ((C)
	227
	327
	377
	427
	527
	Velocidade
	1,0
	6,61
	14,0
	25,7
	128
Analise estes dados. Explique o que está ocorrendo.
83.Verifica-se que o cobre, após sofrer encruamento severo, se recristaliza 50% com as seguintes combinações de tempo e temperatura de aquecimento:
	T ((C)
	203
	162
	127
	97
	72
	tempos(s)
	6,0
	60
	600
	6000
	60000
A velocidade de recristalização, como muitos outros fenômenos cinéticos, é dada por uma equação da forma: 
)
/
exp(
*
T
B
A
velocidade
-
=
em que A e B são constantes positivas características do processo e T é a temperatura absoluta Supondo que a velocidade de recristalização é proporcional ao inverso do tempo necessário a uma recristalização de 50%, calcule o tempo necessário para 50% de recristalização a –230C.
84.Os dados de uma recristalização de 50% de um dos copolímeros Saran são os seguintes:
	T ((C)
	10
	20
	40
	80
	110
	tempo(minutos)
	500
	85
	6
	30
	0,2
Verifique se esses dados obedecem a uma equação cinética do tipo:
)
/
exp(
*
T
B
A
velocidade
-
=
que descreve o comportamento dos metais à recristalização.
85.Para se ter um tamanho de grão de 120(m em um aço DIN 20 MnCr5 (1) e ABNT 1045(2) pode-se trabalhar nas seguintes condições:
	tempo ( h )
	1
	2
	3
	4
	Temperatura ((C)
	1100
	1050
	1000
	950
	tempo ( h )
	1
	2
	3
	4
	Temperatura ((C)
	1000
	900
	850
	800
a)Calcule a energia de ativação nos dois casos. O que ela significa?
b)Quanto tempo o aço DIN 20 MnCr5 teria que ficar no forno a 900(C para ter um tamanho de grão médio de 120(m?
86.Para se ter a recuperação do zinco(1) e alumínio(2), pode-se trabalhar nas seguintes condições de tempo e temperatura abaixo:
	tempo ( h )
	1,5
	5,0
	28
	110
	Temperatura ((C)
	+10
	0
	-10
	-20
	tempo ( h )
	1,5
	5
	28
	110
	Temperatura ((C)
	-10
	-20
	-50
	-80
a)Calcule a energia de ativação nos dois casos. O que ela significa?
b)Quanto tempo o alumínio recuperará na temperatura de –70(C? Se você quiser reduzir o tempo pela metade ; qual deveria ser a nova temperatura?
87.Para se recristalizar um aço microligado ao nióbio(C-Mn-Nb) e um aço carbono, nióbio e boro (C-Nb-B) pode-se trabalhar nas seguintes condições para deformações de 0,25:
	tempo ( h )
	4,9
	7,6
	11,1
	112
	Temperatura ((C)
	1100
	1050
	1025
	975
	tempo ( h )
	5
	12,9
	58,3
	218,9
	Temperatura ((C)
	1100
	1050
	1000
	975
Calcule a energia de ativação nos dois casos. O que ela significa? Sabendo-se que o nióbio e boro retardam a recristalização, qual desses aços você utilizaria como microligado para estrutura?
88.Para se recristalizar um aço ultrabaixo carbono ao nióbio(C-Mn-Nb) (1) e um aço carbono (C-Mn-Nb) (2) pode-se trabalhar nas seguintes condições:
	tempo ( h )
	2,9
	14,7
	48,5
	256,9
	Temperatura ((C)
	1100
	1000
	950
	900
	tempo ( h )
	4,9
	11,1
	28,3
	112
	Temperatura ((C)
	1100
	1025
	1000
	975
Calcule a energia de ativaçãonos dois casos. O que ela significa? Sabendo-se que o nióbio e carbono juntos retardam a recristalização, qual desses aços você utilizaria como microligado para estrutura? Qual desses aços você utilizaria para estrutura que deveria ser dobrada fortemente ao longo do processo de fabricação? Justifique a resposta.
89.A solubilidade do silício no alumínio a 550°C é 1,25% em percentagem atômica e 0,46% percentagem atômica a 450°C. Que solubilidade você esperaria à temperatura ambiente? Utilize a expressão:
÷
ø
ö
ç
è
æ
-
×
=
RT
Q
A
X
C
exp
90.Para uma dada transformação que possui uma cinética que obedece à equação de Avrami:
)
exp(
1
n
t
k
y
×
-
-
=
onde y é a fração transformada, t é o tempo e n , k constantes. Tem-se conhecimento de que o parâmetro n possui um valor de 1,7. Se depois de transcorridos 100s a reação encontra-se 50% concluída, quanto tempo será necessário para que a transformação atinja 99% da sua evolução?
91.Sabe-se que a cinética da recristalização de um aço microligado obedece à equação de Avrami. Se a uma dada temperatura a fração de material recristalizado equivale a 0,40 depois de transcorridos 200 min de processo tem-se conhecimento de que o parâmetro n possui um valor de 1,7. Qual é o tempo necessário para o aço microligado recristalizar em 99%?
92.Sabendo-se que a concentração de nitrogênio se relaciona com a distância através da relação abaixo num processo de nitretação:
(
)
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
÷
ø
ö
ç
è
æ
-
×
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
=
-
Dt
x
Dt
M
N
N
4
1
exp
2
1
2
9
0
p
, pede-se:
Se um aço DIN 1MnCr 5 for mantido 1hora e 45 minutos em uma atmosfera nitretante, calcule o coeficiente de difusão do nitrogênio na fase ferrítica presente, sabendo-se que o perfil de concentração de nitrogênio ocorreu, conforme tabela ( N0=0,0060%).
	Distância(mm)
	% Nitrogênio
	0,00
	0,15
	 0,10
	0,10
	 0,15
	0,05
	 0,25
	0,006
93.Um metal fortemente encruado se recristalizou 50% com as seguintes combinações de tempo de aquecimento e temperatura.
	1 min
	152°C
	100 min
	87 °C
	1000 min
	35 °C
Calcule a temperatura necessária para que uma recristalização de 50% ocorra em 106 minutos.
94.A cinética da transformação da austenita em perlita obedece à relação 
)
exp(
1
n
t
k
y
×
-
-
=
. Usando os dados fornecidos abaixo para a fração transformada em função do tempo, determine o tempo total exigido para que 95% da austenita se transforme em perlita:
	Fração transformada(y)
	tempo(s)
	0,2
	13,1
	0,7
	29,1
95.A seguir estão tabulados os dados referentes à fração recristalizada em função do tempo para um processo de recristalização realizado à temperatura de 350°C com um alumínio previamente deformado. Considerando que a cinética desse processo obedece à relação de Avrami, determinar a fração de material recristalizado após decorrido um tempo total de 116,8min.
	Fração transformada
	tempo(s)
	0,30
	95,2
	0,80
	126,6
96.Considere um processo de laminação a frio de uma chapa de liga a base de cobre. Neste processo é necessário o controle sobre as dimensões e propriedades mecânicas do produto da laminação.
Para uma liga a base de cobre (em estado de recozimento) vale a relação:
(
)
5
,
0
260
e
e
=
S
onde S é a tensão de escoamento (em MPa) após uma deformação verdadeira, 
e
 definida pela expressão:
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
=
f
i
h
h
ln
e
 
sendo hi e hf as espessuras inicial e final em um passe de laminação. Valores de 
e
 para várias razões entre espessuras, calculados a partir da expressão acima, são fornecidos na tabela a seguir:
	
f
i
h
h
	1,10
	1,16
	1,19
	1,23
	1,29
	1,34
	1,39
	1,44
	1,49
	1,54
	1,59
	1,69
	1,74
	
e
 (%)
	10
	15
	17
	21
	25
	29
	33
	36
	40
	43
	46
	52
	55
Considere que a espessura inicial da chapa seja de 3mm.
a)Estime a tensão de escoamento resultante de uma deformação verdadeira de 15%, bem como a espessura da chapa obtida na saída do laminador.
b)Descreva um procedimento adequado para que se obtenha o produto final com espessura de 1,5mm e tensão de escoamento de 120MPa.
c)Qual dos produtos laminados seguintes (A ou B) apresentará menor temperatura de início de recristalização? Justifique sua resposta.
a) hi=3mm e hf =1,8mm
b) hi=3mm e hf =2,2mm
97.A solubilidade do carbono na ferrita varia com a temperatura e pode ser dada pela equação de Arrenhius, e foi medida de acordo com a tabela abaixo. Usando os dados fornecidos abaixo, determine a concentração de carbono em equilíbrio com o ferro na temperatura de 677°C?
	Concentração em peso de carbono (%)
	Temperatura(°C)
	2,3 .10-7
	25
	0,0010
	277
	0,005
	477
	0,010
	577
	0,02
	723
98.A liga Cu-Be mostrou para a fração transformada em diferentes temperaturas os seguintes valores:
	Fração Transformada (%)
	tempo(min)
	temperatura(°C)
	10
30
50
75
99
	3
8
9
11
30
	135
	10
30
50
75
99
	40
60
80
90
200
	102
	10
30
50
75
99
	150
200
250
300
700
	88
Calcule o tempo correspondente à fração transformada de 90% de produto na temperatura de 135°C?
99.Utilizando os dados do problema anterior, calcule a energia de ativação e o parâmetro de ajuste referentes à equação de Arrenhius para uma fração transformada de 50%.
100.Amostras cortadas de uma barra encruada de aço carbono forma recozidas por vários tempos em 3 diferentes temperaturas. As amostras foram logo resfriadas à temperatura ambiente e testadas em dureza Vickers. Os resultados são dados abaixo:
	Dureza(HV15)
	tempo na temperatura de
recozimento(min)
	Temperatura de
recozimento (°C)
	180
160
135
115
115
	0
10
20
30
60
	600
	180
160
135
115
115
	0
4
9
13
26
	620
	180
160
135
115
115
	0
1,5
3,5
5
10
	645
a)Estime o tempo gasto para que a recristalização possa ser completada em cada uma das temperaturas e o tempo que seria necessário para completar o processo de recristalização em uma temperatura de recozimento de 700°C.
 DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
 MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA
 PROF. JOSÉ RUBENS G. CARNEIRO
etanol
acetato de etil
ácido acético
(1)
(2)
(1)
(2)
(1)
(2)
(1)
(2)
1
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