Listas P2

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2
a
 Lista QFL 406 Farmácia Noturno 
Atenção: A 2ª prova será aplicada no A1 e A2 seguindo a divisão da lista de presença. 
Trazer caneta, lápis, régua, borracha. Papel para gráfico ampliado será distribuído na prova. 
As fórmulas poderão ser colocadas na lousa! 
1) Observe a seguinte reação química: 
 
 H2O(l) + Cr2O7
2-
 (aq)  2CrO4
2-
 (aq) + 2H
+
 (aq) 
 
a) escreva as expressões de velocidade para : 
 
 d[CrO4
2-
] / dt e d [H2O] / dt 
 
b) se a reação real for idêntica à equação estequiométrica, escreva a equação de velocidade. 
 
c) para o caso da [H2O] suficientemente grande e constante, qual é a equação de velocidade? 
 
d) qual a ordem global para estas equações com base no ítem (b) e em (c)? 
 
resp: verifique as anotações de aula! 
 
2) Os dados abaixo foram obtidos para a reação entre os reagentes A e B, formando o 
produto P. A partir destes dados, determine a ordem global da reação, a equação de 
velocidade e a constante de velocidade da reação. 
A + B  P 
Experimento N
o
. 1 N
o
. 2 N
o
. 3 N
o
. 4 N
o
. 5 
[A], mols.L
-1
 0.01 0.01 0.01 0.02 0.03 
[B], mols.L
-1
 0.01 0.02 0.03 0.01 0.01 
Velocidade, 
mols.L
-1
.min
-1
 
0.05 0.10 0.15 0.20 0.45 
Resp: 
[A] constante em experimentos 1 e 2, enquanto [B] e velocidade dobram de valor, portanto a reação é de 
primeira ordem em relação a [B]. 
[B] constante em 1 e 4, enquanto [A] duplica e velocidade quadruplica, portanto a reação é de segunda ordem 
em relação a [A] 
Ordem global da reação = 3; Equação de velocidade : 
Constante de velocidade (substituindo valores na equação de velocidade): k = 5.104 M-2s-1 
3) Com os dados da decomposição de acetaldeído (2
a
 ordem), medidos na faixa de 300 a 
 500K, obtenha a Ea (graficamente) e o fator pré-exponencial. Quais são as unidades de A? 
 
 k/(M
-1
s
-1
) 7,9 x 10
6 
 3,0 x 10
7 
7,9 x 10
7
 1,7 x 10
8
 3,2 x 10
8 
 T/K 300 350 400 450 500 
Usando a equação de Arrhenius o valor da Ea é o mesmo? 
Obs.: use R = 8,314 J/ K mol e escreva as unidades corretas 
 
 
 
A=8,038.10
10
 M
-1
s
-1
 ; Ea= 23,00 kJ.mol
-1
. 
 
O termo que mais afeta o valor de k é o termo e
-(Ea/RT)
 quando comparado ao fator pré-
exponencial A. (verifique o fator que resulta para duas temperaturas ( 300 e 500 K) para A 
e e
-Ea/RT-
. 
 
Usando a relação temos: 
 
Valores de Ea, em J.mol
-1
, em função das constantes de velocidade 
 
 
 
 
 
 
 
Como a correlação entre os pontos e a reta é boa, os valores obtidos através da relação são 
bastante próximos ao obtido pelo gráfico. 
Neste caso foi possível obter Ea pela fórmula, mas o método correto é pelo gráfico. 
 
 
4) Use a técnica da meia-vida para determinar a ordem e a constante de velocidade a partir dos 
 seguinte dados: 
 
 t/s 0 100 200 300 400 500 600 700 800 
 
 [A]/(10
-3
M) 4,40 3,55 2,98 2,57 2,26 2,01 1,81 1,65 1,52 
 
 
 Verifique se a reação foi acompanhada por tempo suficiente para obtenção da sua ordem. 
 
Para assegurar a ordem de reação o tempo deve corresponder a 3 meias vidas pelo menos. 
 
 1a ordem 2a ordem 
 
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
-8,0
-7,8
-7,6
-7,4
-7,2
-7,0
 
 
ln
([
A
]/[
A
] O
)
t / s
-1
100 200 300 400 500 600 700 800 900
50
100
150
200
250
300
350
400
450
1/[A] - 1/[A]
O
= 0,53941t
 
 
1/
[A
] -
 1
/[A
] O
 /
 M
-1
t / s
-1
 
Lnk2\lnk1 7,9E+06 3,0E+07 7,9E+07 1,7E+08 3,2E+08 
7,9E+06 # 23298 22974 22965 23082 
3,0E+07 23298 # 22541 22715 22962 
7,9E+07 22974 22541 # 22939 23262 
1,7E+08 22965 22715 22939 # 23666 
3,2E+08 23082 22962 23262 23666 # 
 
Reação de segunda ordem, k = 0,54M-1s-1 
t1/2 = 421s ; 3x421s=1263s, portanto, não houve tempo suficiente para determinar a ordem 
da reação. Para assegurar a ordem de reação o tempo deve corresponder a 3 meias vidas pelo menos 
 
 
 
 
5) Na reação de M + H2O + H
+
 (aq)  P : a) escreva a equação de velocidade completa e a 
 equação de pseudo-ordem se [H2O] >> [M] e se, também, o H
+
 é regenerado. 
 b) Se k' = 1,0 x 10
-5
 s
-1
 para a reação de pseudo primeira ordem, encontre k para a equação 
 de velocidade completa, tendo [H2O] = 55,5 M e [H
+
] = 0,10 M . 
 
Equação de velocidade completa: = k[M][H2O][H+] 
Equação pseudo primeira ordem: = k’[M] e k’ = k[H2O][H+] 
k = 1,8.10-6 M-2s-1 
 
 
 
 
6) A decomposição térmica do 3-cloro-3-fenildiazirina em ciclohexano pode corresponder 
ao seguinte mecanismo: 
 ϕClCNN  N2 + ϕClC: (k1) 
 ϕClCNN + ϕClC:  ϕClCNNCClϕ (k2) 
 ϕClC: + S(solvente)  Produtos (k3) 
 
Essa decomposição acompanhada por cromatografia fornece a seguinte tabela das áreas dos 
picos em função do tempo (podemos considerar a área dos picos proporcional à 
concentração): 
 
 área do pico 2,52 2,098 1,716 1,461 1,245 1,014 0,559 0,421 
 t, min 0,00 3,00 6,00 9,00 10,00 15,00 25,00 30,00 
 
a) Verifique se a ordem de reação é de primeira ou segunda ordem, por meio de dois 
gráficos. 
 
b) Obtenha o valor de k ! 
 
 reação de primeira ordem reação de segunda ordem 
0 5 10 15 20 25 30
-2,0
-1,8
-1,6
-1,4
-1,2
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
ln([A]/[A]
O
) = -0,05872t
 
 
ln
([
A
]/[
A
] O
)
t / s
-1
0 5 10 15 20 25 30
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
 
 
1/
[A
] -
 1
/[A
] O
 /
 M
-1
t / s
-1
 
Reação de primeira ordem com k= 0,059 s-1 Veja que para a segunda ordem o gráfico 
não é reta! 
 
b) escrever a expressão para 
escrever a expressão para e considerar a aproximação do estado estacionário para 
isolar [ClC:] e substituir na primeira expressão, o que resulta em : 
 
como a concentração do solvente [S] é grande o termo entre parênteses tende a 1, o que 
resulta na equação de primeira ordem: , como esperado de acordo 
com o gráfico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7) Verifique na catálise do substrato (reação de enzimólise) que a velocidade de formação 
de P é igual a k[E]o . Qual o comportamento da velocidade de formação do produto 
quando: [S] >> KM e KM >> [S]? 
Resp: foi apresentado no slides da reação da Enzima com o substrato S 
 
8) Aplicando a aproximação do estado estacionário para a seguinte reação em cadeia, 
 (1) A2  2 A
.
 
(2) A
.
  B. + C 
 (3) A
.
 + P  B. 
 (4) A
.
 + B
.
  P 
 
Identifique as etapas e aplique o estado estácionário para d[A
.
 ]/dt . 
 
X a) (1) é a etapa de iniciação; (2) é a etapa de propagação; (3) é a etapa de retardação e (4) 
é a etapa de terminação. d[A
.
] / dt = k1 [A2] – k2 [A
.
] – k3[A
.
][P] – k4[A
.
][B
.
]  0; 
 
b) (1) é a etapa de propagação ;(2) é a etapa de iniciação; (3) é a etapa de retardação e (4) é 
a etapa de terminação. d[A
.
] / dt = k1 [A2] – k2 [A
.
] – k4[A
.
][B
.
]  0; 
 
c) (1) é a etapa de iniciação; (2) é a etapa de propagação; (3) é a etapa de retardação e (4) é 
a etapa de terminação. d[A
.
] / dt = 2 k1 [A2] – k2 [A
.
] – k3[A
.
][P] – k4[A
.
][B
.
]  0; 
 
d) (1) é a etapa de iniciação; (2) é a etapa de propagação; (3) e (4) são etapas de terminação. 
d[A
.
] / dt = k2 [A
.
] – k3[A
.
][P] – k4[A
.
][B
.
]  0; 
 
e) (1) é a etapa de iniciação; (2) e (3) são etapas de propagação; (4) é a etapa de terminação. 
d[A
.
] / dt = k1 [A2] – k2 [A
.
] – k3[A
.
][P] – k4[A
.
][B
.
]  0; 
 
As respostas do (9) ao (19) estão nos slides deaula! 
 
9) Quais as propriedades relacionadas ao fenômeno da adsorção? 
 
10) Caracterize a adsorção física e a química. 
 
11) O que é uma isoterma de adsorção? Caracterize a isoterma de Langmuir. 
 
12) Qual o significado do termo liofobia? Como explica uma dispersão coloidal? 
 
13) O que é uma emulsão? O que caracteriza a maionese? 
 
14) Como é explicada teoricamente a existência de uma dispersão coloidal? 
 
15) O que é o efeito Tyndall? Exemplifique. 
 
16) O que é a tensão superficial? Quais as principais características? 
 
17) Quais as condições para sabermos se um líquido molha uma determinada superfície? 
 
18) Bolhas, cavidades,gotas e gotículas apresentam quais características? 
 
19) O que é um tensoativo? Como é constituído? E a micela? E a CMC? 
 
20) Calcule a variação da força eletromotriz padrão e K (cte de equilíbrio) para a reação 
de: 
 
 2 Fe
3+
 + 2I
-
 2 Fe
2+
 + I2 
 
 
e responda : 
 
 a) qual é a semi-reação de oxidação? 
 b) Qual é a semi-reação de redução? 
 c) Qual é a reação global? 
 d) Qual é o agente oxidante? 
 e) Qual é o agente redutor? 
 f) Qual é a substância reduzida? 
 g) Qual é a substância oxidada? 
 
 Sabendo que, e
-
 + Fe
3+
 → Fe2+ Eo = 0,771 V 
 2e
- 
+ I2 → 2 I
-
 Eo = 0,536 V 
Dica: Verifique o balanceamento das semi-reações; calcule a força 
eletromotriz padrão e com a equação de Nernst obtenha K. 
Resp: é espontânea 
∆Eo = 0,235 V K = 10n∆E/0,059 = 10(2)(0,235)/0,059 = 9,3 x 107