Lista 04 - UFCG - Química

[pic 1]	Universidade Federal de Campina Grande
Disciplina: Química	Período: 2017.2
Professor: Brandão	Turno: Tarde
Aluno: Hawllysson Gardel Queiroz Almeida	Matrícula: 117110538
Lista 04

14.27 Você realiza alguns experimentos para a reação A → B + C e determinar a taxa de lei tem o formulário

Taxa = k[A]x

Calcule o valor do expoente x para cada um dos seguintes.

a. [A] é triplicado e você não observa nenhuma alteração de taxa.

b. [A] é duplicado e a taxa duplica.

c. [A] é triplicado e a taxa aumenta em um fator de 27.

R.:

a. Se a concentração for triplicada, mas não há efeito na taxa, a ordem da reação deve ser zero. Assim, x = 0.

b. Se a concentração for dobrada e a taxa for dupla, é uma reação de primeira ordem. Assim, x = 1.

c. Se a concentração for triplicada, e a taxa aumenta em 27, é uma reação de terceira ordem. Assim, x = 3.

14.37 O nitrito de amônio, NH4NO2, decompõe-se em solução, como mostrado aqui.

NH4NO2 (aq) → N2 (g) + 2H2O (l)

A concentração de NH4+ ião no início de um experimento foi de 0,500 M. Após 3,00 horas, foi 0,432 M. Qual é a taxa média de decomposição de NH4NO2 neste intervalo de tempo?

R.:

[pic 2]

14.41 O sulfureto de hidrogênio é oxidado pelo cloro em solução aquosa.

H2S (aq) + Cl2 (aq) → S (s) + 2HCl (aq)

A lei da taxa experimental é

Taxa = k [H2S] [Cl2]

Qual é a ordem de reação em relação ao H2S? em relação ao Cl2? Qual é a ordem geral?

R.:

Se a lei de taxa for rate = k [H2S] [Cl2], a ordem em relação a H2S é 1 (primeira ordem) e a ordem em relação a Cl2 também é uma (primeira ordem). A ordem geral é 1 + 1 = 2, de segunda ordem.

14.51 O cloreto de sulfúril, SO2Cl2, decompõe-se quando aquecido.

SO2Cl2 (g) → SO2 (g) + Cl2 (g)

Numa experiência, a concentração inicial de SO2Cl2 foi de 0,0248 mol / L. Se a constante de taxa for 2.2 x 10-5 / s, qual é a concentração de SO2Cl2 após 2,0 h? A reação é de primeira ordem.

R.:

Deixe [SO2Cl2]o = 0,0248 M e [SO2Cl2]t = a concentração após 2,0 h. Substituindo estes e k = 2,2 x 10-5 / s na equação de taxa de primeira ordem dá

[pic 3]

Tomar o antilog de ambos os lados dá

[pic 4]

A resolução de [SO2Cl2]t dá

[SO2Cl2]t = 0.8525 x [0.0248 M] = 0.02116 = 0.021 = 2.1 x 10-2 M

14.57 O isocianeto de metilo, CH3NC, isomeriza-se, quando aquecido, para dar acetonitrilo (cianeto de metilo), CH3CN.

CH3NC (g) → CH3CN (g)

A reação é de primeira ordem. A 230 ° C, a constante de taxa para a isomerização é de 6,3 X 10-4 / s. Qual é a meia-vida? Quanto tempo demora para que a concentração de CH3NC diminua para 50,0% do seu valor inicial? para 25,0% do seu valor inicial?

R.:

Para uma reação de primeiro ordem, divida 0,693 pela taxa constante para encontrar a meia-vida:

t1/2 = 0,693 / (6,3 x 10-4 / s) = 1,10 x 103 = 1,1 x 103 s (18,3 min)

Agora, use a meia-vida para determinar as concentrações. Quando a concentração diminui para 50,0 por cento do seu valor inicial, isso é igual à meia-vida.

t50,0% esquerda = t1/2 = 1,10 x 103 s

Quando a concentração diminui para 25,0 por cento do seu valor inicial, isso é igual a duas meias-vidas.

t25,0% esquerda = t1/4 esquerda = 2 x t1/2 = 2 x (1,10 x 103 s) = 2,20 x 103 s (37 min)

14.69 Desenhe um diagrama de energia potencial para a reação de óxido nítrico com ozônio.

NO (g) + O3 (g) → NO2 (g) + O2 (g)

A energia de ativação para a reação direta é 10 kJ; o ΔH° é -200 kJ. Qual é a energia de ativação para a reação inversa? Rotule seu diagrama apropriadamente.

R.:

O diagrama de energia potencial está abaixo. Como a energia de ativação para a reação direta é +10 kJ, e ΔH ° = -200 kJ, a energia de ativação para a reação inversa é +210 kJ.

[pic 5]

15.13 Durante um experimento com o processo Haber, um pesquisador colocou 1 mol N2 e 1 mol H2 em um recipiente de reação para observar a formação de equilíbrio de amônia, NH3.