Lista de exercícios II

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Lista de exercícios II 
Química Geral – GQI174 
Iara do Rosario Guimaraes Carvalho 
 
 
 
 
Thalia Dourado de Souza 
 
 
 
 
 Lavras, 2021 
1- - 
 
 −1. Se a concentração inicial de sacarose for 0,010 molL-1 , qual será sua 
concentração após 5,0 h? 
Utilizando a formula, encontrada no vídeo, [A]t = [A]0 + e
-kt. 
 
[sacarose]t = [sacarose]0 + e
-kt 
[sacarose]t = 0,010+ e
-0,21x 5 
[sacarose]t = 0,01+ e
-1,05 
[sacarose]t = 0,0035 molL
-1. 
 
2- O peróxido de hidrogênio decompõe-se em uma solução de hidróxido de sódio 
diluída, a 20 °C, em uma reação de primeira ordem: 
H2O2(aq) → H2O(l) + 
 
 
O2(g) 
 
A Lei de velocidade é dada por: Velocidade = k[H2O2]; com k = 1,06 × 10
−3min−1. 
a) 
Com base no que foi estudado podemos calcular a fração da seguinte forma: 
 
Ln
 
 
 = -kt 
Ln
 
 
 = - (1,06 × 10−3) x 100 
Ln
 
 
 = - 1.06 x 10-1 x (-1) 
Ln
 
 
 = 1.06 x 10-1. 
 
b) H2O2 após esse mesmo tempo se a concentração inicial 
de H2O2 for 0,020 molL
-1? 
Com base no que foi estudado podemos calcular a concentração da seguinte 
forma: 
 
[H2O2]t = [H2O2]0 + e
-kt 
[H2O2]t = 0,02+ e
-(1,06X10^-3x 100) 
[H2O2]t = 0,02+ e
- 1.06x 10^1 
[H2O2]t = 0,02+ 0,9
 
[H2O2]t = 0,92molL
-1. 
 
3- O azometano gasoso (CH3N2CH3) decompõe-se em etano e nitrogênio quando 
aquecido: 
CH3N2CH3(g) → H3CH3(g) + N2(g) 
A −4 
s−1, a 600 K. 
 
a) Uma amostra de (CH3N2CH3 em um frasco e aquecida a 600 K 
por 150 segundos. Qual fração da amostra inicial permanece após este tempo? 
Com base no que foi estudado podemos calcular a fração da seguinte forma: 
 
Ln
 
 
 = -kt 
Ln
 
 
 = -(3,6 × 10−4) x 150 
Ln
 
 
 = - 5,40 x 10-2 x (-1) 
Ln
 
 
 = 5,40 x 10-2 
 
b) Por quanto tempo deve-se aquecer uma amostra para que 99% dela se 
decomponha? 
Se designarmos o valor de queda em de ½ do total, um decimo cairia entre os 
tempos 5 e 6. 
 
4- 
[H2O2]. Descobriu-se que a concentração de H2O2 diminuiu de 0,24 molL
-1 a 0,060 
molL-1 ao longo do período de 282 minutos. 
Farei primeiramente o calculo para descobrir a constante de velocidade, letra b, para 
que assim seja mais fácil de encontrar o valor de meia-vida. 
 
a) -vida de H2O2? 
Encontrado o valor de k, podemos utilizar a formula T1/2 = 
 
 
, 
para encontrarmos o valor de meia-vida: 
T1/2 = 
 
 
 
T1/2 = 1,086 x 10
-5 min-1. 
 
b) reação? 
Com base no que foi estudado podemos calcular a constante de velocidade da 
seguinte forma: 
Ln [H2O2]t = Ln [H2O2]0 – kt 
0,24 = 0,060 – k. 282 
0,24 = 0,060 – 282k 
282k = 0,24 – 0,060 
282k = 0,18 
k= 
 
 
 
k= 6,38 x 10-4 molL-1 
 
c) decomposição no inicio desse experimento, 
quando [H2O2] = 0,24 molL
-1? 
Podemos encontrar a velocidade desta maneira: 
 
[H2O2]t = [H2O] + e
-kt 
[H2O2]t = 0,24 + e
-(6,38 x 10^-4 x 282) 
[H2O2]t = 0,24 + e
-(0,18) 
[H2O2]t = 0,24 + 0,84 
[H2O2]t = 1,08 molL
-1. 
 
5- 
 -222 (222Rn) ocorre naturalmente como produto de decaimento do urânio. A 
meia-vida de 222 frasco originalmente contém 4,0 × 
1013 átomos de 222Rn. Quantos átomos de 222Rn permanecerão após um mês (30 
dias)? 
Podemos encontrar a quantidade de átomos desta maneira: 
Ln
 
 
 = -kt 
Ln
 
 
 = -(4,0 × 1013) x 30 
Ln
 
 
 = -1,20 x 1015 
Ln = - (1,20 x 1015) x 3,8 
Ln = - 3,16 x 1017 
 = - 
 
 
 
 = - 2,75 x 1017 x (-1) 
[ ]= 2,75 x 1017 
 
 
 
6- fumaça e na medicina para o tratamento de 
determinadas doenças. Um isótopo do amerício, 241Am, apresenta constante de 
velocidade, k, para o decaimento radioativo igual a 0,0016 ano−1. Em comparação, o 
iodo-125 radioativo, 125 uncionamento da tireoide, 
apresenta constante de velocidade para o decaimento equivalente a 0,011 dia−1. 
a) Qual isótopo decai mais rapidamente? 
Isótopo do amerício. 
 
b) -125, contendo 1,6 × 1015 átomos, 
quantos átomos restarão depois de 2 dias? 
Podemos encontrar a quantidade exta de átomos desta maneira: 
 
Ln
 
 
 = -kt 
Ln
 
 
 = -(1,6 × 1015) x 2 
Ln
 
 
 = - 3,2 x 1015 
Ln = - (3,2 x 1015) x 0,011 
Ln = - 0,0352 x 1015 
 = - 
 
 
 
 = - 0,95 x 1013 x (-1) 
[iodo-125]= 0,95 x 1013 
 
7- A decomposição de N2O5 eira ordem. Quantas meias-vidas 
seriam necessárias para decompor 99% da amostra? 
(a) 7 (b) entre 6 e 7 (c) 5 (d) entre 5 e 6 
 
8- 
 
a) Um gráfico de [SO2Cl2] em função do tempo fornece uma linha curva. 
b) Um gráfico de ln [SO2Cl2] em função do tempo fornece uma linha curva. 
c) Um gráfico de 1/[SO2Cl2] em função do tempo fornece uma linha reta. 
d) Um gráfico de ln[SO2Cl2] em função do tempo fornece uma linha reta. 
 
9- A equação de velocidade da hidrolise de sacarose para frutose e glicose 
C12H22O11(aq) + H2O(l) → 6H12O6(aq) 
 − H 
sacarose diminuiu de 0,0146 molL-1 a 0,0132 molL-1. Encontre a constante de 
velocidade, k. 
Utilizando a formula, disponibilizada nos vídeos, obtemos: 
 
k= 
 
 
 
k= 
 
 
 
k= 
 
 
 
k= 5,1 x 10-5 min-1. 
 
10- Peroxido de hidrogênio, H2O2(aq), decompõe-se em H2O(l) e O2(g) 
de primeira ordem em H2O2 e possui uma constante de velocidade k = 1,06 × 10
−3 
min−1 a uma determinada temperatura. 
a) H2O2 se decomponham? 
Se designarmos o valor de queda em de ½ do total, um decimo cairia entre os 
tempos 1 e 2. 
 
b) 
Se designarmos o valor de queda em de ½ do total, um decimo cairia entre os 
tempos 3 e 4. 
 
11- A decomposição de dióxido de nitrogênio em alta temperatura é dada pela equação 
abaixo: 
NO2(g) → N (g) + ⁄ 2(g) 
 
 -1min-1. Determine o tempo necessário para a concentração 
de NO2 diminuir de 2,00 molL
-1 para 1,50 molL-1. 
 Utilizando a formula, disponibilizada nos vídeos, obtemos: 
 
Ln
 
 
 = -kt 
Ln
 
 
 = -kt 
Ln
 
 
 = -3,40t 
Ln 1,34 = -3,40t 
0,3= -3,40t 
t= 
 
 
 
t= 0,088 min-1. 
 
12- A decomposição de amônia em uma superfície de metal para formar N2 e H2 
reação de ordem zero. A 873 °C, o valor da consta −3 molL-1 
s-1 completamente 0,16g de NH3 em um frasco 
de 1,0 L? 
Primeiramente devemos saber o valor NH3 utilizado, para isso utilizarei duas formulas: 
n=
 
 
 n= 
 
 
 n= 0,00941. 
[NH3]= 
 
 
 [NH3] = 
 
 
 [NH3] = 0,0941. 
 
Utilizando a formula, disponibilizada nos vídeos, obtemos: 
[A]t = -kt + [A]0 
[NH3]t = -kt + [NH3]0 
0= - 1,5 x 10-3 . t +0,00941 
-1,5 x 10-3t = -0,00941 
t= 1,4115 x 10-1. 
 
13- A equação de velocidade para a decomposição de N2O5 (fornecendo NO2 e O2 
Velocidade = k[N2O5]. O valor 
−5 s−1 para a reação em uma temperatura 
especifica. 
(a) Calcule a meia-vida de N2O5. 
Utilizando a formula de meia-vida, podemos obter. 
T1/2 = 
 
 
 
T1/2 = 1,03 x 10
-6 min-1. 
 
(b) Quanto tempo leva para a concentração de N2O5 cair para um décimo de seu 
valor original? 
Se designarmos o valor de queda em de ½ do total, um decimo cairia entre os 
tempos 1 e 2. 
 
14- O composto Xe(CF3)2 decompõe-se em uma reação de primeira ordem em Xe 
elementar com uma meia-vida 3)2 
 que somente 0,25 mg de 
Xe(CF3)2 permaneça? 
Procurando o valor da constante de velocidade, utilizamos: 
t
 
 
 = 30 min 30= 
 
 
 k= 0,01155 min-1 
 
Utilizando a formula, disponibilizada nos vídeos, obtemos: 
Ln[A]t – Ln[A]0 = -kt 
Ln[Xe(CF3)2]t – Ln[Xe(CF3)2]0 = -kt 
Ln (0,25) – Ln (7,5) 0 = - 0,01155t 
-1,38 – 2,01 = - 0,01155t 
-3,39 = -0,01155t 
t= 293,5 min-1