Quimica Geral

QUESTÃO 3 8 pontos A isomerização do isocianeto de metila CH3NC em acetonitrila CH3CN foi estudada e os seguintes dados foram coletados Temperatura º C k s a 1897 252 105 1989 525 105 2303 630 104 2512 316 103 a Calcule a energia de ativação Ea da reação de isomerização do isocianeto de metila Mostrem todos os cálculos Utilize o espaço quadriculado para esboçar o gráfico b Explique qualitativamente como o aumento da temperatura influencia a constante de velocidade com base na equação de Arrhenius Velocidade com base na equação de Arrhenius c Explique qualitativamente como a presença de um catalisador influencia a constante de velocidade com base na equação de Arrhenius QUESTÃO 4 6 pontos Observe o esquema da célula de Daniell Potenciaispadrão de redução em água 25C SEMIREAÇÃO E volts K aq e K s 292 Ca2 aq 2e Ca s 287 Al3 aq 3e Al s 166 2H2Ol 2e H2g 2OHaq 083 Zn2 aq 2e Zns 076 Fe2 aq 2e Fes 044 Ni2 aq 2e Nis 025 Pb2 aq 2e Pbs 012 2Haq 2e H2l 0 Cu2aq 2e Cus 034 2H2Ol 0 2g 4e 4OHaq 040 I2s 2e 2Iaq 053 Hg22aq 2e 2Hgl 078 Agaq e Ags 079 Hg2 aq 2e Hgl 085 O2g 4Haq 4e 2H2Ol 123 H2Og 2Haq 2e 2H2Ol 177 F2g 2e 2Faq 265 a Escreva a equação global e calcule ΔE para a célula de Daniell b Calcule o ΔG da reação Esse processo é espontâneo ou não espontâneo Desejo que você tenha sucesso na execução desta UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS UFMG INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS ICEx QUI628 Química Geral E Prova 3 Nome Dia 2701 Turma TM1 QUESTÃO 1 8 pontos A reação hipotética entre os gases A e B segue a equação geral 2 A B C Um estudo experimental determinou os seguintes dados de velocidade inicial em diferentes concentrações dos reagentes A molL B molL Velocidade inicial vo molLs 010 010 20 103 020 010 80 103 010 020 40 103 a Determine a ordem da reação em relação a A B e a ordem global da reação b Escreva a lei da velocidade da reação com base nos dados experimentais c Se a concentração de A for 015 molL e a de B for 0100 molL calcule a velocidade inicial da reação d De forma geral por que a variação da concentração afeta a velocidade de uma reação QUESTÃO 2 8 pontos Considere a isomerização do isocianeto de metila CH3NC em acetonitrila CH3CN Os dados cinéticos foram coletados e dispostos nos gráficos abaixo CH3NC g CH3CN g 160 140 120 100 80 60 40 20 0 10000 20000 30000 Tempo s 52 50 48 46 44 42 40 38 36 34 Pressão Ln CH3NC 0 10000 20000 30000 Tempo s a b a Qual é a lei de velocidade de isomerização do isocianeto de metila CH3NC em acetonitrila CH3CN b Com base no gráfico calcule a contante de velocidade c Calcule o tempo de meiavida d Por que neste caso o tempo de meiavida não depende da concentração Questões Química Geral Questão 1 a a lei da velocidade tem a forma geral v k Am Bn comparando os valores 1 e 2 da tabela temos que 1 A 010 e vo 20 103 2 A 020 e vo 80 103 ordem com relação a A B é mantido constante 2 razão entre as velocidades V2V1 A2A1m 80 103 20 103 020010m 4 2m m 2 a reação é de segunda ordem em relação a A comparando os valores 1 e 3 ordem com relação a B 1 B 010 e vo 20 103 3 B 020 e vo 40 103 A é mantido constante 2 razão entre as velocidades V3V1 B2B1n 40 103 20 103 020010n 2 2n n 1 a reação é de primeira ordem em relação a B a ordem global da reação é m n 2 1 3 d A velocidade de uma reação depende da frequência de colisões eficazes entre os reagentes Quanto maior a concentração maior a frequência de colisões o que leva a um aumento na velocidade da reação A relação entre velocidade e concentração é determinada experimentalmente e expressa pela lei da velocidade d Para uma reação de primeira ordem a meiavida é constante e não depende da concentração inicial Isso ocorre porque a taxa de decomposição depende diretamente da quantidade presente do reagente tornando a fração de decaimento sempre proporcional à quantidade inicial b De acordo com a equação de Arrhenius a constante de velocidade k aumenta exponencialmente com o aumento da temperatura Isso ocorre porque ao aumentar a temperatura um maior número de moléculas atinge a energia mínima necessária para que a reação ocorra aumentando a taxa de reação c A presença de um catalisador reduz a energia de ativação Ea criando um caminho alternativo para a reação Como a equação de Arrhenius mostra que k depende de Ea uma redução em Ea leva a um aumento na constante de velocidade acelerando a reação sem ser consumido no processo b a relação entre ΔG e Ecélula é dada por ΔG nFE onde n2 n de e tacadas F 96485 Cmol constante de Faraday E 110 V ΔG 296485110 ΔG 21267 KJmol como o valor é negativo o processo é espontâneo