Cinética Química Flashcards
Tratando-se de velocidade de reação, qual a fórmula para calcular a velocidade média em relação ao produto?
Vp = Var[P]/Vart
Vp = velocidade em relação ao produto.
[P] = [concentrção do produto]
VArt = variação do tempo
Tratando-se da velocidade de reação, qual a fórmula para calcular a velocidade média da reação, em relação a reação a seguir?
aA + bB –> cC + dD
VA/a = VB/b = VC/c = VD/d = V
Vx = velocidade média em relação ao produto/reagente
V = velocidade da reação
Qual tipo de velocidade é dada pela inclinação do gráfico de concentração em função do tempo?
Velocidade instantânea de reação
Em relação à velocidade instantânea de reação, quanto mais inclinada estiver a reta, ________ rápido será a reação.
Mais.
Qual é o nome da teoria que diz que uma reação química ocorre mediante o choque entre partículas dos reagentes?
Teoria das colisões moleculares.
Quais são as condições para que uma reação química ocorre mediante o choque entre partículas dos reagentes?
- Elas se choquem em uma orientação favorável.
- Energia de ativação
Qual tipo de choque vai originar uma reação química?
a) choque frontal
b) choque lateral
b) choque lateral
Existe a possibilidade de um choque frontal originar uma reação química?
Não, só choque lateral origina reação.
Qual o nome dado para o estado intermediário em que as ligações do reagente estão sendo quebradas e as novas ligações nos produtos estão sendo formadas?
Complexo de ativação.
Qual é o nome dado para a energia mínima que as moléculas reagentes devem ter para formar o complexo ativado?
Energia de ativação.
Qual é o nome dado para uma colisão que resultou em uma reação química?
Colisão efetiva.
A energia de ativação é uma barreira de energia. Portanto, quanto maior ela for, mais _________ será a reação.
a) rápida
b) lenta
b) lenta, pois irá demorar mais para atingir a energia de ativação.
A energia liberada e a espontaneidade da reação (entalpia) ________ influenciam a velocidade da reação.
a) vazio
b) não
b) não
Por que a energia liberada e a espontaneidade da reação (entalpia) não influenciam a velocidade da reação?
Pois a entalpia é uma função de estado e a velocidade de reação depende do caminho. Ou seja, entalpia não mede o tempo e a velocidade de reação, sim.
Qual é o nome dado para o impedimento de duas partículas colidirem entre si e formarem novas ligações por conta das ligações antigas?
Impedimento estérico.
Qual é o nome dado para os estados intermediários de uma reação, ou seja, dividindo o processo de reação em várias etapas mais simples, como: reações elementares, intermediários, velocidade de reação…?
Mecanismo de reação.
Qual é o nome dado para a reação que acontece diante do choque direto entre as moléculas dos reagentes, em uma única etapa?
Reação elementar
Qual a fórmula para calcular a velocidade de reação, quando a reação é elementar?
V = k . [CR1]^n[CR2]^n
[CR1] = concentração do reagente 1
[CR2] = concentração do reagente 2
n = ordem da reação
Qual a fórmula para calcular a velocidade de reação, quando a reação não é elementar?
V = k . [CR1]^n[CR2]^n
[CR1] = concentração do reagente 1
[CR2] = concentração do reagente 2
n = ordem da reação
Qual a diferença entra a fórmula para calcular a velocidade de reação, quando a reação é elementar e quando ela não é elementar?
A ordem da reação muda (n)
V = k . [CR1]^n[CR2]^n
[CR1] = concentração do reagente 1
[CR2] = concentração do reagente 2
n = ordem da reação
Qual será a ordem da reação usada, quando for calcular a velocidade de uma reação elementar?
Será igual o coeficiente estequiométrico.
Qual será a ordem da reação usada, quando for calcular a velocidade de uma reação não elementar?
O exercício vai dar a reação lenta e a rápida, devemos considerar os coeficientes da reação lenta.
Se uma reação envolver mais de 3 moléculas, certamente ____ será elementar.
a) vazio
b) não
b) Não, pois o choque não irá acontecer de primeira.
A lei da velocidade da reação não elementar é expressa pela etapa ______.
a) lenta
b) rápida
a) Lenta, pois precisa considerar a maior energia de ativação.
Qual é o nome dado para uma substância que é produzida em uma etapa e consumida logo depois?
Intermediário.
Qual é o nome dado para a soma de todas as reações, eliminando os intermediários?
Reação global.
Determine a reação global das reações a seguir:
NO2(g) + NO2(g) -> NO(g) + NO3(g)
CO(g) + NO3(g) -> CO2(g) + NO2(g)
NO2(g) + NO2(g) -> NO(g) + NO3(g)
CO(g) + NO3(g) -> CO2(g) + NO2(g)
——————————————————–
NO2(g) + CO(g) -> NO(g) + CO2(g)
Como funciona o processo de determinação experimental de ordens de reação?
- Comparando reações, ver o que somente apenas um varie a contração.
- A razão entra as velocidades nesses experimentos é igual à razão das concentrações elevada à ordem de reação.
Determine a ordem de reação do gás nitrogênio:
Experi. [N2] [H2] Vel
I 0,1 0,1 0,4
II 0,2 0,1 0,8
III 0,1 0,2 1,6
Vel = velocidade de reação
[] = concentração em mol.L^-1
V = k . [CR1]^n
VII/VI = k . [N2II]^n/ k . [N2I]^2
0,8/0,4 = ([0,2]/[0,1])^n
2 = (2)^n
n = 1
Determine a ordem de reação do gás hidrogênio:
Experi. [N2] [H2] Vel
I 0,1 0,1 0,4
II 0,2 0,1 0,8
III 0,1 0,2 1,6
Vel = velocidade de reação
[] = concentração em mol.L^-1
V = k . [CR2]^n
VIII/VI = k . [H2II]^n/ k . [H2I]^2
1,6/0,4 = ([0,2]/[0,1])^n
4 = (2)^n
(2)^2 = (2)^n
n = 2
Qual é a lei da velocidade de reação para os sólidos e líquidos?
V = K
Pois a concentração é constante nesses estados, logo a velocidade de reação dos sólidos e líquidos é igual a concentração de velocidade.
Qual é a ordem de reação usada na lei da velocidade de reação para os sólidos e líquidos?
0, pois a concentração é constante.
Como descobrir o valor da constante da velocidade de reação?
Substituindo os valores na lei da velocidade (velocidade de reação, concentração e ordem de reação).
Dado a tabela a seguir junto com as ordens de reação, determine a constante de velocidade:
Determine a ordem de reação do gás hidrogênio:
Experi. [N2] [H2] Vel
I 0,1 0,1 0,4
II 0,2 0,1 0,8
III 0,1 0,2 1,6
Ordem de reação N2 = 1
Ordem de reação H2 = 2
Vel = velocidade de reação
[] = concentração em mol.L^-1
V = k . [CR1]^n[CR2]^n
Experimento 1:
0,4 = k . [N2]^1[H2]^2
0,4 = k . [0,1]^1[0,1]^2
0,4 = k . 0,1 * 0,01
400 = k
Quais são os 3 fatores que influenciam na velocidade de reação?
- Área de contato
- Temperatura
- Concentração
Dentre os 3 fatores que influenciam na velocidade de reação, quais deles influenciam na constante de velocidade de reação?
- Área de contato
- Temperatura
Quanto maior for a área de contato, ________ a velocidade de reação.
a) maior
b) menor
a) maior
Quanto maior a temperatura, maior a energia das moléculas. Logo, _______ é a chance de elas possuírem a energia de ativação.
a) menor
b) maior
b) maior
Quanto maior a concentração dos reagentes, _______ será a velocidade de reação das moléculas.
a) maior
b) menor
a) maior
O que são as espécies químicas que aumentam a velocidade de reação sem serem consumidos durante o processo?
Catalisadores
Quais são os dois métodos de atuação dos catalisadores?
- Facilitam a ocorrência de choques entre os reagentes.
- Reduzindo a energia energia de ativação.
Qual tipo de catálise acontece quando o catalisador não está na mesma fase dos reagentes e a reação acontece somente na superfície de contato?
Catálise Heterogênea
Qual tipo de catálise acontece quando o catalisador está na mesma fase dos reagentes?
Catálise Homogênea
A reação de gás hidrogênio com gás oxigênio com o uso de um catalisador sólido, a platina, é um exemplo de catálise homogênea ou heterogênea?
Catálise heterogênea, pois o catalisador não está na mesma fase dos reagentes
A reação de decomposição da água oxigenada com o uso de um catalisador líquido, cátion de Iodo, é um exemplo de catálise homogênea ou heterogênea?
Catálise homogênea, pois o catalisador está na mesma fase dos reagentes
Observando o caminho da reação catalisador, analise a sentença a seguir:
“O catalisador afeta as grandezas da termoquímica: VarH, VarU, VarS e VarG”
Incorreta, pois o catalisador altera o mecanismo de reação, ou seja, o caminho. E as grandezas da termoquímica são funções de estado.
Observando o caminho da reação catalisador, analise a sentença a seguir:
“O catalisador pode afetar o calor liberado e a espontaneidade da reação”
Incorreta, pois uma reação que não acontece de forma espontânea não será espontânea pelo uso do catalisador.
Observando o caminho da reação catalisador, analise a sentença a seguir:
“O catalisador cria um mecanismo alternativo com maior energia de ativação”
Incorreta, o catalisador ceia um mecanismo alternativo com menor energia de ativação, pois ele acelera a reação.
Observando o caminho da reação catalisador, analise a sentença a seguir:
“O catalisador cria um mecanismo alternativo com menor energia de ativação, impossibilitando o mecanismo direto com maior energia de ativação”
Incorreta, pois mesmo com um mecanismo alternativo com menor energia de ativação ainda é possível usar o mecanismo direto.
Observando o caminho da reação catalisador, analise a sentença a seguir:
“O catalisador não pode modificar a lei de velocidade da reação não podendo aparecer nessa expressão”
Incorreta, o catalisador pode modificar e aparecer na lei da velocidade de reação.
V = k . [CR1]^n . [CC]^n
[CR1] = concentração do reagente 1
[CC] = concentração do catalisador
n = ordem da reação
Observando o caminho da reação catalisador, analise a sentença a seguir:
“Nos casos em que o catalisador altera a lei da velocidade de reação, ou seja, o catalisador está na equação, a constante de velocidade não muda”
Incorreta, surge uma nova constante de velocidade maior do que a sem o catalisador.
V = k1 . [CR1]^n
V = k2 . [CR1]^n . [CC]^n
k2 > k1
Por que nos casos em que o catalisador altera a lei da velocidade de reação, ou seja, o catalisador está na equação, a constante de velocidade com o catalisador é maior que a constante de velocidade sem o catalisador?
Pois a energia de ativação com o catalisador é menor, logo a velocidade de reação será mais rápida.
Qual o nome dado para as reações quando o produto formado é o catalisador da reação?
Reações autocatalisadas.
É sabido que nas reações autocatalisantes, o catalisador usado é o próprio produto da reação a ser formado, logo o catalisador pode ser produto. Sabendo que o catalisador pode ser produto, é possível afirmar que ele também pode ser reagente?
Não, pois o catalisador não é consumido, então não pode ser reagente.
Em relação aos catalisadores, analise a sentença a seguir:
“O catalisador não catalisa a reação inversa na mesma proporção”
Incorreta, pois ele também pode catalisar reações inversas.
Quem são os catalisadores extremamente especializados, que muitas vezes, só atuam em uma única reação?
Mecanismo chave-fechadura
Qual é o nome dado para a região da enzima à qual o substrato se liga?
Sítio ativo.
Qual é nome dado ao processo, em que a enzima sofre uma alteração molecular prejudicando o seu sítio ativo e a sua capacidade de catalisar?
Desnaturação de Enzimas
A desnaturação por temperatura é um processo reversível ou irreversível?
irreversível.
Qual é o nome dado para a temperatura, quando a atividade enzimática é máxima?
Temperatura ótima.
Qual é o nome dado para a temperatura que quando atingida provoca desnaturação irreversível na enzima?
Temperatura de desnaturação.
A desnaturação por pH é um processo reversível ou irreversível?
Reversível se a diferença de pH não for grande por um grande período de tempo.
Qual é o nome dado para o pH, quando a atividade enzimática é máxima?
pH ótimo.
Qual a diferença entre os catalisadores e os intermediários?
Catalisadores: São consumidos e depois regenerados
Intermediários: Primeiro é formado e depois consumidos
Dado o mecanismo a seguir, defina o catalisador e o intermediário.
I) H2O2(aq) + I-(aq) –> H2O(l) + IO-(aq)
II) H2O2(aq) + IO-(aq) –> H2O(l) + I-(aq) + O2(g)
Catalisador: I-(aq) pois é consumido e depois regenerado
Intermediários: IO-(aq) pois é formado e depois consumido
Qual é o nome das espécies, que se associam às moléculas dos reagentes impedindo que elas reajam?
Inibidores de reação
Qual é o nome das espécies, que se associam aos catalisadores, diminuindo o poder catalítico?
Venenos de catalisadores.
Quais são os dois modos que os venenos de catalisadores podem diminuir o poder catalítico?
- Promover desnaturação
- Inativação
Em relação aos inibidores de reação, julgue verdadeiro ou falso a sentença a seguir:
“Os inibidores de reações não alteram a energia de ativação, pois se isso acontecesse, a reação seguiria pelo mecanismo direto.”
Verdadeiro, pois o inibidores cria um obstáculo à reação, agindo sobre os reagentes ou catalisadores sem envolver energia.
Qual a fórmula da velocidade de reação, quando é uma reação de ordem zero?
[A] = [Ao] - k . Vart
Demonstração da fórmula da velocidade de reação quando é uma reação de ordem zero.
Quando a reação é de ordem 0, V = K
V = K
v = Var[A]/Vart
v= [A]o - [A]/Vart
k . Vart = [A]o - [A]
[A] = [Ao] - k . Vart
A decomposição do grafite segue uma cinética de ordem zero, com K = 2 . 10^-7 mol.ano^-1. Quanto tempo uma peça de 12g de diamante demora para se decompor?
n = m/M
n = 12/12 = 1 mol
N = No - k.t
0 = 1 - (2 . 10^-7)t
2 . 10^-7 * t = 1
t = 10 . 10^7/2
t = 5 . 10^6 anos
As reações de decomposição, de primeira ordem, seguem algum tipo de decaimento, de maneira que seja possível calcular a quantidade de amostra final?
Sim, Decaimento exponencial.
Qual é a fórmula do decaimento exponencial usado para reações de decomposição de primeira ordem?
[A] = [A]o . e^-kt
[] = concentração
e = número de Euler
k = constante de velocidade de reação
t = tempo
É possível que o gráfico da decomposição exponencial esteja num formato de função afim (reta)?
Sim, aplicando log neperiano.
[A] = [A]o . e^-kt
ln[A] = ln[A]o . -k . t
Determine a constante de velocidade de reação do perióxido de hidrogênio.
ln [H2O2] t
-0,693 0
-0,821 100
-0,949 200
Como a concentração está em ln, o gráfico é uma reta, a diferença entre as concentrações é constante.
-0,821 + 0,693 = 0,128
Logo, k .t = 0,128. Temos o tempo de 100s (intervalo de tempo.
k . 100 = 0,128
k = 1,28 . 10^-3
Qual é o nome dado para o tempo necessário para que a concentração do reagente se reduza à metade?
Tempo de meia-vida (t1/2).
Qual é a fórmula para calcular o tempo de meia vida?
t1/2 = ln2/K
Demonstração da fórmula para calcular o tempo de meia vida de uma desintegração de primeira ordem
[A] = [A]o . e^-kt
[A]o/2 = Ao . e^-kt*
1/2 = e^-kt*
2 = e^kt*
ln2 = k .t*
t* = ln2/k
t* = tempo de meia vida
Qual é o tempo de meia vida da água oxigenada, sabendo que a constante de velocidade de reação K = 1,28.10^-3?
ln 2 = 0,6
t* = ln2/k
t* = 0,6/1,28.10^-3 = 541 s
Qual é a fórmula que calcula a desintegração, de primeira ordem, da concentração em função do tempo de meia vida?
[A] = [A]o . (1/2)^n
n = número de meias vidas passadas
Como calcular o tempo em função no número de meias vidas?
t = n . t1/2
Quanto tempo demora para 0,5 mol.L^-1 de água oxigenada se desintegrar até restar apenas 0,1 mol.L^-1 ?
[A] = [A]o . (1/2)^n
0,1 = 0,5 . (1/2)^n
(1/2)^n = 0,1/0,5
(1/2)^n = 1/5
2^n = 5
n = log2 5 = log5 / log2
n = 0,7 / 0,3 = 7/3
t = n . t1/2
t = 7/3 . 541
t = 1262 s
Qual a fórmula do decaimento exponencial usado para reações de decomposição de segunda ordem?
1/[A] = 1/[A]o + kt
Para concentrações pequenas do reagente, a reação de segunda ordem se torna cada vez mais _______ que a primeira ordem.
a) rápida
b) lenta
b) lenta.
