If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website. Se você está atrás de um filtro da Web, certifique-se que os domínios *.kastatic.org e *.kasandbox.org estão desbloqueados. Teste seus conhecimentos em Cinética Química por meio destes exercícios sobre cálculo da velocidade média de uma reação. Questão 1
(PUC-RS) Numa experiência, a reação de formação de amônia (NH3), a partir do N2 e do H2, está ocorrendo com um consumo de 12 mols de nitrogênio (N2) a cada 120 segundos. Nesse caso, a velocidade de consumo de hidrogênio (H2) é: a) 6 mols por minuto b) 12 mols por minuto. c) 18 mols por minuto. d) 24 mols por minuto. e) 36 mols por minuto.
Questão 2
(UNIFICADO-RJ) Numa experiência envolvendo o processo: N2 + 3H2 → 2NH3, a velocidade da reação foi expressa como = 4,0 mol/L.h. Considerando-se a não ocorrência de reações secundárias, a expressão dessa mesma velocidade, em termos de concentração de H2, será: a) -Δ[H2]/Δt = 1,5 mol/L.h b) -Δ[H2]/Δt = 5,0 mol/L.h c) - Δ[H2]/Δt= 6,0 mol/L.h d) -Δ[H2]/Δt = 8,0 mol/L.h e) -Δ[H2]/Δt = 12,0 mol/L.h
Questão 3
(PUC-RS) Amostras de magnésio foram colocadas em soluções aquosas de ácido clorídrico de diversas concentrações e temperaturas, havendo total consumo do metal e desprendimento do hidrogênio gasoso. Observaram-se os seguintes resultados: Pela análise dos dados contidos na tabela acima, é correto afirmar que: a) a velocidade média da reação na amostra I é maior que na amostra II. b) a quantidade de hidrogênio desprendida na amostra II é maior do que na amostra IV. c) a velocidade média da reação na amostra III é igual à da amostra IV. d) a velocidade média de reação na amostra IV é a metade da velocidade média de reação na amostra II. e) a quantidade de hidrogênio desprendido na amostra III é menor do que na amostra IV.
Questão 4
Dada a equação abaixo: X → Y + Z A variação na concentração de X em função do tempo é proposta na tabela: Qual será a velocidade média da reação no intervalo de 2 a 5 minutos? a) 0,3 mol/L.min. b) 0,1 mol/L.min. c) 0,5 mol/L.min. d) 1,0 mol/L.min. e) 1,5 mol/L.min.
Questão 5
Abaixo temos a representação do processo de decomposição da amônia gasosa: 2 NH3 → N2 + 3 H2 A tabela abaixo indica a variação na concentração do reagente em função do tempo: Qual será o valor da velocidade média de consumo do reagente nas três primeiras horas de reação? a) 4,0 mol.L-1.h-1 b) 2,0 mol.L-1.h-1 c) 10 km.h-1 d) 1,0 mol.L-1.h-1 e) 2,3 mol.L-1.h-1
Questão 6
A velocidade média da reação 1 N2 + 3 H2 → 2 NH3 é 0,5 mols/min. A velocidade média em função do nitrogênio (N2) vale: a) 6 mols / min. b) 3 mols / min. c) 2 mols / min. d) 0,5 mols / min. e) 5 mols / min
Resposta - Questão 1
Letra c). A equação balanceada que represneta o processo descrito é: N2 + 3H2 → 2NH3 Para determinar a velocidade do H2, é necessário antes calcular a velocidade do N2, já que o execício forneceu dados sobre ele. Dividindo o número de mols (12 mols) pelo tempo (2 minutos → 120 segundos), temos: vN2 = 12 vN2 = 6 mols por minuto. Por fim, basta multiplicar a velocidade do nitrogênio encontrada por 3, já que a proporção estequiométrica entre nitrogênio e hidrogênio na equação é de 1 para 3, ou seja, a velocidade do hidrogênio é o triplo da velocidade do nitrogênio. vH2 = vN2.3 vH2 = 6.3 vH2 = 18 mols por minuto
Resposta - Questão 2
Letra e). Como o exercício já forneceu a velocidade da reação, para determinar a velocidade de consumo do Hidrogênio (vH2), basta multiplicar a velocidade da reação (Vr) pelo coeficiente estequiométrico (3) do Hidrogênio na equação: vH2 = Vr.3 vH2 = 4,0.3 vH2 = 12,0 mol/L.h
Resposta - Questão 3
Letra d). Antes de avaliarmos as alternativas, como o exercício fala em velocidade média, devemos calculá-la para cada uma das amostras. Para isso, basta dividir a massa consumida pelo tempo: Amostra 1: 0,2 = 0,2 g/min Amostra 2: 2,0 = 0,4 g/min Amostra 3: 4,0 = 0,26 g/min Amostra 4: 4,0 = 0,2 g/min Com as velocidades de cada amostra, agora podemos avaliar cada um dos itens:
Resposta - Questão 4
Letra b). Antes de determinar a velocidade da reação, é necessário determinar a variação da concentração e a variação do tempo entre 2 (que corresponde a 120 segundos) e 5 minutos (que corresponde a 300 s) utilizando os dados do participante X. Devemos sempre subtrair o final (=300 s) pelo inicial (120 s): - Variação da concentração: será calculada em módulo porque o resultado final da velocidade não pode ser negativo. Δ[] = |0,4-0,7| Δ[] = |-0,3| Δ[] = |0,3| mol.L-1 - Variação do tempo: Δt = 5-2 Δt = 3 min Por fim, basta utilizar os valores encontrados na fórmula da velocidade (variação da concentração dividida pela variação do tempo), já que nesse exercício a velocidade de consumo de X é igual à velocidade da reação, pois o coeficiente de X na equação é 1: v = Δ[] v = |0,3| v = 0,1 mol/L.min
Resposta - Questão 5
Letra e). Antes determinar a velocidade de consumo do NH3, é necessário determinar a variação da concentração e a variação do tempo entre as três primeiras horas. Lembrando que devemos sempre subtrair o final (terceira hora) pelo inicial (0 hora): - Variação da concentração: será calculada em módulo porque o resultado final da velocidade não pode ser negativo. Δ[] = |1-8| Δ[] = |-7| Δ[] = |7| mol.L-1 - Variação do tempo: Δt = 3-0 Δt = 3 h Por fim, basta utilizar os valores encontrados na fórmula da velocidade (variação da concentração dividida pela variação do tempo): v = Δ[] v = |7| v = 2,33 mol.L-1.h-1
Resposta - Questão 6
Letra d). Como o exercício já nos forneceu a velocidade da reação, para determinar a velocidade de consumo do nitrogênio (vN2), basta multiplicar a velocidade da reação (Vr) pelo coeficiente estequiométrico (1) do nitrogênio na equação: vN2 = Vr.1 vN2 = 0,5.1 vN2 = 0,5 mols / min Versão desktop Copyright © 2022 Rede Omnia - Todos os direitos reservados Proibida a reprodução total ou parcial sem prévia autorização (Inciso I do Artigo 29 Lei 9.610/98) O cálculo da velocidade em uma reação química leva em consideração a concentração de cada um dos participantes e o tempo em que elas sofrem variações. A Cinética Química tem como principal objetivo o estudo da velocidade em que uma determinada reação química processa-se. A partir desse estudo, temos condição de especificar se uma reação ocorreu de forma rápida ou lenta. Ao falarmos de velocidade (v), devemos relembrar que a Física trabalha essa grandeza por meio da relação entre a variação do espaço (ΔS) e a variação do tempo (Δt): v = ΔS Na Química, não avaliamos o espaço que uma reação percorre, já que ela não se desloca de um lugar para outro. Na verdade, damos ênfase na variação das quantidades de reagentes e produtos durante uma reação expressa em termos de molaridade (concentração em mol/L). A variação da concentração é dada pela simbologia Δ[ ]. Durante uma reação química, os reagentes são consumidos para que os produtos sejam formados. Por essa razão, podemos calcular a velocidade em que um reagente é consumido ou a velocidade em que um produto é formado, por exemplo. Em ambos os casos, sempre vamos realizar o cálculo a partir da relação entre a variação da concentração e a variação do tempo: v = |Δ[ ]| Observação: O módulo |Δ[ ]| é necessário porque a velocidade não pode ser negativa. Além disso, existe a possibilidade de, ao calcular a variação da concentração (Δ[ ]), o resultado ser negativo (principalmente nos reagentes, pois a concentração final é menor que a inicial). Para determinar a velocidade média em que uma reação (vr) é processada, devemos obrigatoriamente conhecer a velocidade (vx) de qualquer um dos participantes da reação e dividi-la pelo seu coeficiente estequiométrico da reação: vr = vx Para exemplificar os cálculos da velocidade em uma reação química, vamos utilizar como base a equação que representa a reação de formação da amônia. 1 N2 + 3 H2 → 2 NH3 Nessa reação, o N2 e o H2 são reagentes, enquanto o NH3 é o produto. À medida que o tempo passa, a quantidade de reagentes diminui e a quantidade de produtos aumenta, de acordo com a tabela a seguir: Utilizando os dados acima, é possível determinar a velocidade de cada um deles em qualquer intervalo de tempo. Para exemplificar, determinaremos a velocidade de cada um no intervalo de 0 a 2 minutos de reação: Para o N2 → A concentração varia de: Δ[ ] = |0,1 – 0,2| Δ[ ] = 0,1 mol/L → O tempo varia de: Δt = 2 – 0 Δt = 2 min → A velocidade de consumo de N2 será, então: v = |Δ[ ]| v = 0,1 v = 0,05 mol.L-1.min-1 Para o H2 → A concentração varia de: Δ[ ] = |0,3 – 0,6| Δ[ ] = 0,3 mol/L → O tempo varia de: Δt = 2 – 0 Δt = 2 min → A velocidade de consumo de N2 será, então: v = |Δ[ ]| v = 0,3 v = 0,15 mol.L-1.min-1 Para o NH3 → A concentração varia de: Δ[ ] = |0,2 – 0| Δ[ ] = 0,2 mol/L → O tempo varia de: Δt = 2 – 0 Δt = 2 min → A velocidade de formação de NH3 será, então: v = |Δ[ ]| v = 0,2 v = 0,1 mol.L-1.min-1 A velocidade média da reação de formação do NH3 pode ser determinada por meio de qualquer uma das velocidades conhecidas de qualquer um dos participantes da reação. Nós dividiremos a velocidade deles pelo coeficiente da reação. A tabela a seguir traz o cálculo feito com as velocidades e os coeficientes dos três participantes: Analisando a tabela, podemos concluir que o resultado do cálculo da velocidade média de uma reação será o mesmo independentemente do participante utilizado no cálculo.
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