Algumas Questões!

1. Responda os seguintes itens:

a. Faça uma distinção entre molecularidade e ordem de reação.

b. Defina e interprete os termos na expressão ln k = ln A – Ea/RT.

c. A velocidade da reação A + 2 B → 3 C + D é 2,0 mol L -1 s-1. Dê as velocidades de formação e

consumo dos participantes do sistema reacional.

d. Descreva as principais vantagens e desvantagens para os seguintes métodos experimentais de

determinação da lei de velocidade: método diferencial e método integral.

e. Considerando os valores para as constantes de velocidade para uma reação, a que fator

poderia estar associado essa diferença e como poderia ser corrigida.

k experimental = 1,57 x 10-3 dm3 mol-1s-1

k teórico = 2,05 x 10-3 dm3 mol-1s-1

2. Acredita-se que a decomposição do ozônio em fase gasosa 2 O3(g) ⇄ 3 O2(g) tenha o

mecanismo

O3 + M ⇄ O2 + O + M (k1 e k2)

O + O3 O2 + O2 (k3) etapa lenta

em que M é uma espécie qualquer. Derive a lei de velocidade para a decomposição do

ozônio e descreva quais suposições usadas para essa derivação.

3. Se uma reação tem a mesma constante de velocidade (independente das concentrações dos

reagentes), qual é o tempo necessário para que a quantidade inicial do reagente diminua em 5 %

(isto é, próximo do início da reação), se a cinética for de:

(a) ordem zero

(b) primeira ordem

(c) segunda ordem

em relação ao reagente? Comente a relação entre o tempo de consumo e a concentração inicial

do reagente.

4. Os seguintes dados foram coletados para a reação entre hidrogênio e óxido nítrico a 700 oC

2 H2 (g) + 2 NO (g) 2 H2O(g) + N2(g)

Experimento [H2] mol/L [NO] mol/L Veloc. Inicial/ mol L-1s-1

1 0,010 0,025 2,4 x 10-6

2 0,0050 0,025 1,2 x 10-6

3 0,010 0,0125 0,60 x 10-6

a) Qual é a lei de velocidade para a reação? b) Calcule a constante de velocidade para a reação. c)

Estudos mais cuidadosos da reação mostraram que a lei de velocidade em um intervalo de

tempo bem amplo das conc. dos reagentes deveria ser

O que acontecerá à lei de velocidade a concentrações muito altas e muito baixas de hidrogênio?

5. O Mecanismo de Lindemann é utilizado para descrever a reação geral desenvolvida nas

etapas:

A + A A* + A

A* + A A + A

A* produtos

onde A* representa uma molécula ativada. Assumindo a aproximação do estado

estacionário para A*, determine a expressão para a velocidade de formação dos

produtos. Quais as condições necessárias para que a reação seja de pseudo-primeira

ordem e de pseudo-segunda ordem? Que condição experimental poderia levar a um

processo de pseudo-primeira ordem e de pseudo-segunda ordem? Explique.

06. Durante muitos anos aceitou-se que a reação

I2 (g) + H2 (g) 2 HI(g) e sua inversa eram reações elementares bimoleculares. Porém J.H Sullivan

[J. Chem. Phys.46, 73 91967)] sugeriu o seguinte mecanismo, apresentado originalmente por M.

Bodenstein [Z. Physik. Chem.29, 56 (1898)], que explicaria mais exatamente os resultados

experimentais:

1. I2 ⇄ I + I (k1 e k2)

2. I + I + H2 HI + HI (k3)

Obtenha a expressão para a velocidade de formação do HI com base neste mecanismo.

Em que condições a lei de velocidade se reduz à do mecanismo originalmente aceito?

(Considere a aproximação do estado estacionário).

07. A reação de condensação da propanona, (CH3)2CO, em solução aquosa, é catalisada por

base, B, que reage reversivelmente com acetona e forma o carbânion C3H5O-. Este carbânion

reage então com uma molécula de propanona para dar o produto. Uma versão simplificada do

mecanismo é

1. AH + B ⇄ BH+ + A- (k1 e k2)

2. A- + AH produto (k3)

em que AH simboliza a propanona e A- o carbânion. Com a aproximação do estado

estacionário, determine a concentração do carbânion e deduza a equação de velocidade de

formação do produto.

Capítulo 22 Atkins (volume 2)

Exercícios 22.1a, 22.1b

22.5a - 22.6b

22.11a e 22.11b

22.14a e 22.14b

Essas são apenas sugestões!! Façam outros!!