Iniciante

Escrito por ygor de santana

A cinética é o estudo da velocidade das reações químicas e tem aplicações em áreas desde química orgânica até a parte industrial. Sobre isso responda as perguntas:

a) O que diferencia uma transformação física de uma reação química?

b) Caracterize cada um dos processos a seguir como químico ou físico:

• A queima de uma vela
• A caramelização do açúcar
• Gelo virando água
• Uma lâmpada emitindo luz
• Uma pulseira de festa emitindo luz

Intermediário

A cinética é o estudo da velocidade das reações químicas e tem aplicações em áreas desde química orgânica até a parte industrial. Sobre isso responda as perguntas:

a) O que significa a ordem de um reagente numa reação química?

b) Se a reação H₂+I₂->2HI fosse elementar, qual seria sua lei de velocidade?

c) Dada a tabela de velocidades iniciais, diga qual é lei de velocidade e se a reação é elementar:

[H₂](mol.dm^-3)      [I₂] (mol.dm^-3)         v(mol.dm^-3.s^-1)

0,05                       0,05                       2,5*10^-4

0,10                       0,05                       5,0*10^-4

0,05                       0,10                       2,5*10^-4

d) O seguinte mecanismo foi proposto para a reação:

H₂-> 2H·  (etapa lenta)

H·+I₂->HI+I·

I·+H₂->HI+H·

H·+·H->H₂

H·+·I->HI

I·+·I->I₂

O mecanismo proposto é consistente com a lei de velocidade? Classifique cada reação em iniciação, propagação e terminação

Avançado

A cinética é o estudo da velocidade das reações químicas e tem aplicações em áreas desde química orgânica até a parte industrial. Sobre isso responda as perguntas:

a) A Síntese de Haber-Bosch é de imprescindível valor comercial. Pela fórmula de Arrhenius sabemos que a velocidade de toda reação química aumenta com a temperatura. Mesmo assim, nessa síntese, a temperatura de operação não é tão alta. Explique o porquê

b) Usando equações diferenciais podemos achar o comportamento de uma reação para quaisquer concentrações iniciais, porém algumas condições facilitam muito o cálculo da lei de velocidade. Deduza a lei de velocidade da seguinte reação:

 

 

 

[H⁺](mol.dm^-3)     [IO₃^-](mol.dm^-3)      [I^-](mol.dm^-3)     t_1/2(s)

0,1                      1*10^-5                     0,01                 295

0,1                      2*10^-5                     0,01                 293

0,1                      2*10^-5                     0,02                 74

0,5                      3*10^-5                     0,02                 75

Onde t_1/2 indica o tempo necessário para se consumir metade do IO₃^-

c) Em química orgânica as reações de substituição nucleofílica são muito comuns e geralmente se dividem em dois tipos, S_N1 e S_N Explique o que significa cada uma das nomenclaturas e o porquê de reações de substituição nucleofílica com cloretos de alquila terciários serem geralmente classificadas como S_N2 enquanto com cloretos de alquila terciário serem geralmente S_N1.

d) Algumas reações químicas acontecem de forma tão rápida que é difícil mensurar tempo de reação e determinar a constante de velocidade delas. Para isso, usa-se a técnica de relaxamento que consiste em uma pequena perturbação do equilíbrio e consequente acompanhamento da concentração de um dos reagentes. Para reações próximas do equilíbrio, pode-se aproximar a diferença entre a concentração no equilíbrio e a concentração atual como algo que cai exponencialmente. Especificamente para reação de neutralização da água temos:

𝑥 = 𝑥(0) × exp(−𝑡 × (𝑘1 [D +]eq + 𝑘1 [OD−]eq + 𝑘2))

Sabendo que o tempo necessário para que o valor de 𝑥 caia para 1/e do valor inicial é de 162µs, calcule o valor de k1 e k2. Dado: K_w=10^-14