quarta-feira, 16 de maio de 2018

LISTA DE EXERCÍCIOS - CINÉTICA QUÍMICA

LISTA DE EXERCÍCIOS – CINÉTICA QUÍMICA

01. Analisemos, então, o que ocorre com a reação C2H2 + 2H2 à C2H6. Observou-se que  a quantidade de etano (C2H6) formada em função do tempo é:


Tempo (min)
Mols etano formada
0
0
4
12
6
15
10
20
Calcular a velocidade média dessa reação nos intervalos  de tempo: 0 a 4 min; 0 a 6 min; 0 a 10 min; 4 a 6 min; 6 a 10 min;


02.   Realizou-se a reação de decomposição do ácido carbônico: H2CO3  à H2O + CO2. Mediu a concentração de gás carbônico nos tempos 10s e 20s e obteve o seguinte resultado em mol/L:  10s : 0,2 Mol/L           20s : 0,8 Mol/L .  Qual a velocidade média dessa reação no intervalo de 10s a 20s?

03. Num dado meio onde ocorre a reação N2O5    à   N2O4 + ½ O2, observou-se a seguinte variação na concentração de N2O5 em função do tempo:
N2O5 (mol/L)
0,233
0,200
0,180
0,165
0,155
Tempo (s)
0
180
300
540
840
Calcule a velocidade média da reação no intervalo de 3 a 5 min. 

04.  Explique:  Cinética química. Energia de Ativação . Complexo ativado.

05.  A combustão do gás de cozinha é uma reação exotérmica, porém só se inicia ao receber energia externa como, por exemplo, a da chama de um palito de fósforo. Como é chamada a energia fornecida pelo palito?

06.Considere o gráfico da reação e responda os quesitos a seguir:


       a)  Qual a energia das moléculas reagentes e a das moléculas dos produtos?                                                    b) Qual a energia de ativação?                                                                                                                        c) Qual o tipo da reação em questão?  Por quê?
       d) Qual a energia liberada ou absorvida  pela reação?


07.  Quais os fatores que interferem na velocidade de uma reação química?      
                                               
08.Para a reação NO2(g) + CO(g)   à  CO2(g) + NO(g)     
Ocorre em duas etapas:                                                                                                                               1ª ETAPA ­ NO2(g) + NO2(g)   à  NO(g) + NO3(g) (lenta)                                                                                 2ª ETAPA ­ NO3(g) + CO(g) à CO2(g) + NO2(g) (rápida)                                 
 a) Qual a  lei de velocidade para a reação ?                                                                                                  b) O que acontecerá se triplicarmos a concentração dos reagentes?

09.Observe o gráfico abaixo, que representa o diagrama de energia  de uma reação sem catalisador e com catalisador.
a) Qual o valor  da energia de ativação para a reação ?
b) A reação é exotérmica ou endotérmica? 
c) Qual curva indica energia de ativação da reação sem catalisador?  
d) Qual a função do catalisador na velocidade de uma reação?


10. Considere a seguinte reação química: N2(g) + 2O2(g) à 2NO2(g), em que a velocidade da reação obedece à equação:  V = K [N2][O2] . Triplicando a concentração mol/L de gás nitrogênio e duplicando a concentração mol/L de gás oxigênio e mantendo as demais condições constantes, o que acontecerá com  a velocidade da reação?

11. Considere o gráfico ao lado, referente aos diagramas energéticos de uma reação química com e sem catalisador.



a) A reação é exotérmica  ou endotérmica?
 b) O que significa a Curva B  e a Curva A ?
  c) O que é  energia de ativação ?

12.  Explique a Regra de Van't Hoff.

13.Explique o que é uma colisão efetiva.

14. Escreva a equação da velocidade para:
     a) C2H2 + 2H2 à C2H6
     b) Cl+ H2   à 2HCl
     c) Cl + NO2Cl  à  NO2 + Cl2
     d)  H2    + O2 à H2O2


15..  A equação X + 2 Y à XY‚ representa uma reação, cuja equação da velocidade é:
v = k [X] [Y]. Qual o valor da constante de velocidade, para a reação acima, sabendo que, quando a concentração de X é 1 M e a concentração de Y é 2 M, a velocidade da reação é de 3mol/L-1.m ?

16. Para uma dada reação química, expressa como A à  B, sabe-se que a concentração de A se reduz à metade em cada intervalo de tempo de 30 min. Se a concentração inicial de A for de 1M, após quanto tempo ela atingirá o valor de 0,125M?

17. Considere a reação: 2N2O à 4NO2 + O2. Admita que a formação de gás oxigênio tem uma velocidade  igual a 0,05 mol/s.Determine a valor de K, sabendo que  [N2O]=1 mol/L. 

18. Em uma aula de laboratório de química, foram realizados três experimentos para o estudo da reação entre zinco e ácido clorídrico. 

a)     Qual experimento deve ter ocorrido com menor tempo de reação? Justifique.
a)    O que acontecerá quando adicionar um catalisador aos experimentos?

19.  Para a reação A(g) + B(g) à 2C(g) A lei da velocidade é V = k . [A] [B].
Se reduzirmos simultaneamente a concentração de A e B à metade, o que acontecerá com a  velocidade da reação?

20. Para remover uma mancha de um prato de porcelana fez-se o seguinte: cobriu-se a mancha com meio copo de água fria, adicionaram-se algumas gotas de vinagre e deixou-se por uma noite. No dia seguinte a mancha havia clareado levemente.
Usando apenas água e vinagre, sugira duas alterações no procedimento, de tal modo que a remoção da mancha possa ocorrer em menor tempo. Justifique cada uma das alterações propostas.

21. Explique os seguintes fatos experimentais:
a) Limalha de ferro dissolve-se mais rapidamente em ácido clorídrico se a mistura for submetida à agitação.
b) A hidrólise alcalina de acetato de etila é mais rápida a 90°C de que a temperatura ambiente.

22. Diferenciar catalisadores de inibidores.

sábado, 12 de maio de 2018

Entre todas as drogas, álcool e tabaco são a maior ameaça para sua saúde

Diversos estudos já mapearam os efeitos do consumo moderado e excessivo de álcool para a saúdeImagem: Getty Images

Conforme  discutimos em  sala esta semana, eis o que está acontecendo em relação ao álcool e  cigarros.
Na reportagem da Uol desta sexta há informações interessantes e relevantes sobre o tema.

 Do Viva Bem 11/05/2018 13h41min
Discute-se muito dos perigos das drogas ilícitas, mas os verdadeiros vilões para seu bem-estar estão à venda na padaria da esquina. De acordo com um novo estudo publicado nesta sexta (11) no periódico Addiction, o uso de álcool e ...

Veja mais em  https://vivabem.uol.com.br/noticias/redacao/2018/05/11/entre-todas-as-drogas-alcool-e-tabaco-sao-a-maior-ameaca-para-o-ser-humano.htm?cmpid=copiaecola

sexta-feira, 11 de maio de 2018

ENERGIAS RENOVÁVEIS


As energias renováveis são fontes inesgotáveis de energia obtidas da Natureza que nos rodeia, como o Sol ou o Vento. Estas energias podem ser:
 Energia Solar A energia do Sol pode ser convertida em eletricidade ou em calor, como por exemplo, os painéis solares fotovoltaicos ou térmicos para aquecimento do ambiente ou de água;
 Energia Eólica A energia dos ventos que pode ser convertida em eletricidade através de turbinas eólicas ou aerogeradores;
 Energia Hídrica A energia da água dos rios, das marés e das ondas que podem ser convertidas em energia elétrica, como por exemplo, as barragens;

 Energia Geotérmica A energia da terra pode ser convertida em calor para aquecimento do ambiente ou da água.

quarta-feira, 9 de maio de 2018

Cinética Química

CINÉTICA QUÍMICA

É a parte da Química que faz o estudo da velocidade das reações, e os fatores que a influenciam.

Velocidade de uma reação química: é a relação entre a quantidade consumida ou produzida e o intervalo de tempo gasto para que isso ocorra.

Para a reação genérica  A + B à C + D.  

Podemos calcular a velocidade de desaparecimento de qualquer reagente (A ou B) ou então a velocidade de aparecimento de qualquer produto (C ou D).


A curva decrescente indica que o reagente A é consumido com o passar do tempo.


A curva crescente indica que o produto C é produzido com o passar do tempo.


Condições para que uma reação ocorra

·         Afinidade química e contato entre os reagentes.

·         As substâncias colocadas para reagir devem possuir tendência para entrar em reação.

·         As interações químicas são devidas às colisões entre as partículas dos reagentes.

·         Deve haver choque entre partículas ativadas energeticamente e ocorrer uma boa orientação na colisão.

·         Dessa forma podemos explicar quando uma reação, termodinamicamente possível, é lenta ou rápida, ou seja, comparar as suas velocidades.


Teoria das colisões

Os átomos das moléculas dos reagentes estão sempre em movimento gerando muitas colisões (choques). Parte destas colisões aumentam a velocidade da reação química . 

Quanto mais choques com energia e geometria adequada houver, maior a velocidade da reação.  

Exemplo.




Energia de ativação (Ea ) : é o valor mínimo de energia que as moléculas dos reagentes devem possuir para que uma colisão entre elas seja eficaz. Quanto maior for a energia de ativação, mais lenta será a reação.


Complexo Ativado: é o estado intermediário (estado de transição) formado entre reagentes e produtos, em cuja estrutura existe  ligações enfraquecidas (presentes nos reagentes) e formação de novas ligações (presentes nos produtos). 



Análise gráfica da energia de ativação


Fatores que podem afetar a velocidade de uma reação química


§ Pressão: somente nos reagentes gasosos.
     Se aumentarmos a pressão (diminuindo o volume, por exemplo), aumentamos o número de colisões e, portanto, a velocidade.

 § Concentração dos reagentes: Geralmente quanto mais concentrado    mais rápido é a velocidade. 

§ Temperatura: Normalmente a velocidade das reações aumenta com o  aumento da temperatura.
Regra de van't Hoff - Uma elevação de 10°C duplica ou triplica  a velocidade de uma reação.
Aumentar a temperatura significa aumentar a energia cinética das moléculas, ou seja, aumentar a velocidade das moléculas.

§ Estado físico dos reagentes. Normalmente a velocidade segue esta ordem:

      gases >soluções > líquidos puros > sólidos.

§ Superfície de contato - Quanto maior for o grau de dispersão de um sólido, maior será a sua superfície e maior será a velocidade da reação na qual é reagente.

 § Presença (concentração e forma física) de um catalisador:

Catalisador: espécie química que acelera a velocidade de uma reação química. Os catalisadores atuam reduzindo a energia de ativação, e por conseqüência, aumentando a velocidade.

Inibidor: espécie química que, juntamente com as moléculas reagentes, faz com que estas reajam a uma velocidade menor.
São utilizados como conservantes de alimentos, pois eles retardam a reação de decomposição.

Ativador ou promotor: espécie química que, juntamente com o catalisador e as moléculas reagentes, faz com que estas reajam a uma velocidade ainda maior do que se estivessem apenas com o catalisador.


Veneno: espécie química que, juntamente com o catalisador e as moléculas reagentes, faz com que estas reajam a uma velocidade menor do que se estivessem apenas com o catalisador.


 § Luz. A presença de luz de certo comprimento de onda também pode   acelerar certas reações químicas.


LEI DE AÇÃO DAS MASSAS


"A velocidade de uma reação, em dado instante e a cada temperatura, é proporcional ao produto das concentrações em quantidade de matéria dos reagentes, elevadas a potências iguais aos respectivos coeficientes na equação química balanceada".

EXEMPLO:




Constante da velocidade é denominada de k. É uma constante de proporcionalidade que relaciona velocidade e concentração. Tem valor constante a uma temperatura e varia com a temperatura. 

Reação elementar é aquela que ocorre numa única etapa.
Neste caso, para aA + bB + ... ® produtos, temos:

v = k [A]a [B]b...

Mecanismo de reação: é o conjunto das etapas em que ocorre a reação. A etapa lenta é a que determina a velocidade da reação. O mecanismo de uma reação é proposto com base no estudo de sua velocidade. 

Ordem de  uma reação: é o número de moléculas que se chocam em cada etapa da reação e é dada pela soma dos coeficientes estequiométricos dos reagentes: