ime

Dissertativa 7 - 2ª Fase - Dia 3 - IME 2027

Gabarito

  • Questão ativa

  • Já visualizadas

  • Não visualizadas

  • Resolução pendente

  • ANL

    Questão anulada

  • S/A

    Sem alternativas

Questão 7

Dissertativa
7

Um determinado processo químico em fase líquida ocorre por meio de três etapas acopladas, envolvendo a formação de um intermediário reativo X:

  • Etapa I: A+B→X
  • Etapa II :X+B→P
  • Etapa III: X+C→produtos inativos

Em determinadas condições experimentais, verifica-se que a velocidade inicial de formação do produto P pode ser descrita empiricamente pela expressão:

v0=kAαBβCγ

A tabela a seguir apresenta os valores das concentrações iniciais de A, B e C, bem como a velocidade inicial de formação de P, obtidos em quatro experimentos independentes à mesma temperatura:

experimento [A]0(mol·L-1) [B]0(mol·L-1) [C]0(mol·L-1) v0(mol·L-1·s-1)
1 1,0 x 10-2 1,0 x 10-2 1,0 x 10-2 1,25 x 10-6
2 2,0 x 10-2 4,0 x 10-2 8,0 x 10-2 5,00 x 10-6
3 4,0 x 10-2 2,0 x 10-2 1,6 x 10-1 1,25 x 10-6
4 8,0 x 10-2 1,6 x 10-1 2,0 x 10-2 1,28 x 10-6

Determine:
a) os valores de α, β e γ.
b) a constante cinética k, com suas unidades.
c) a lei cinética completa para a formação de P.
d) a ordem global da reação.

Resolução:

a) Transcrevendo a tabela, tem-se:

       [A]0[B]0[C]0v0①1.10−21.10−21.10−21,25.10−6②2.10−24.10−28.10−25.10−6③4.10−22.10−216.10−21,25.10−6④8.10−216.10−22.10−21,28.10−6

Como v0=k[A]α[B]β[C]γ, tem-se:

      v3=k(4.10−2)α(2.10−2)β(16.10−2)γv1=k(1.10−2)α(1.10−2)β.(1.10−2)γ⇒1=4α.2β.16γ

      22α.2β.24γ=20⇒2α+β+4γ=0(I)

      v2v1=k(2.10−2)α(4.10−2)β.(8.10−2)γk(1.10−2)α(1.10−2)β.(1.10−2)γ⇒51,25=2α.4β.8γ

      2α.22β.23γ=22⇒α+2β+3γ=2(II)

      v4v1=k(8.10−2)α(16.10−2)β.(2.10−2)γk(1.10−2)α.(1.10−2)β.(1.10−2)γ⇒128125=8α.16β.2γ

      23α.24β.2γ=2101000(III)

Fazendo um sistema com (I), (II) e (III), os resultados são obtidos por contas inviáveis de serem feitas em situação de prova, sem uma calculadora científica. Fica a impressão de ter havido um erro de digitação, e que a velocidade do experimento ④ deveria ser 1,28.10−3mol/Ls. Neste caso, a equação (III) seria 3α+4β+γ=10.

Desta forma, a solução seria α=1, β=2 e γ=−1

b) e c)

Assumindo que tenha havido erro de digitação, e considerando os valores previamente mencionados, teria-se:

      v=k[A][B]2[C]−1(Lei de velocidade)

      1,25.10−6molLs=k(1.10−2molL)(1.10−2molL)2(1.10−2molL)−1

      k=1,25.10−2L/mols

d) A ordem global é a soma das ordens:

      O.G.=α+β+γ=2

Observação: Diante da inviabilidade de se conduzir os cálculos com os valores do enunciado, sugerimos a anulação da questão.

7

Downloads

  • Provas

Fique por dentro das novidades

Inscreva-se em nossa newsletter para receber atualizações sobre novas resoluções, dicas de estudo e informações que vão fazer a diferença na sua preparação!