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Disciplina de Físico Química I - Tipos de Soluções – Propriedades Coligativas.
Prof. Vanderlei Inácio de Paul...
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Númerodemoléculas
𝑉 = −
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Cinética – ordem de reação
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= 𝑘 [𝐴]
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Usando cálcul...
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t (s) [N2O5] ln [N2O5]
0 0,91 -0,094
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Exercícios:
A conversão em fase gasosa do ciclopropano é uma reação de primeira ordem
com uma constante de ve...
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Exercícios:
A decomp...
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Exercícios:
A decomposição do etano (C2H6) em radicais metil é uma reação de primeira
ordem com uma constante...
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Exercícios:
Os átomos de iodo combinam para formar iodo molecular em fase gasosa de
acordo com a seguinte equ...
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Equação de 1° ou 2° ordem?
A dimerização do tetrafluoroetileno (C2F4) para octafluorociclobutano (C4F8) possu...
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  1. 1. 10/09/2014 1 Disciplina de Físico Química I - Tipos de Soluções – Propriedades Coligativas. Prof. Vanderlei Inácio de Paula – contato: vanderleip@anchieta.br Cinética – ordem de reação
  2. 2. 10/09/2014 2 Númerodemoléculas 𝑉 = − 1 2 ∆ 𝐴 ∆𝑡 𝑜𝑢 ∆ [𝐵] ∆𝑡 Cinética – ordem de reação Cinética – ordem de reação
  3. 3. 10/09/2014 3 𝑉 = ∆ 𝑂2 ∆𝑡 = 1 𝑅𝑇 ∆𝑃 ∆𝑡 A  Produto 𝑉 = − ∆ 𝐴 ∆𝑡 𝑉 = 𝑘 [𝐴] − ∆ 𝐴 ∆𝑡 = 𝑘 [𝐴] 𝑘 = − ∆ 𝐴 [𝐴] 1 ∆𝑡 Usando cálculo diferencial e integral. − 𝑑 𝐴 𝑑𝑡 = 𝑘 [𝐴] 𝑑 𝐴 [𝐴] = − 𝑘𝑑𝑡 [𝐴]0 [𝐴] 𝑡 𝑑[𝐴] [𝐴] = −𝑘 0 𝑡 𝑑𝑡 l𝐧 [𝐀]𝐭−𝐥𝐧 𝐀 𝟎 = −𝒌𝒕 l𝐧 [𝑨] 𝒕 [𝑨] 𝟎 = − 𝒌𝒕 𝐥𝐧 [𝐀]𝐭−𝐥𝐧 𝐀 𝟎 = −𝒌𝒕 𝐥𝐧 [𝐀]𝐭 = −𝒌𝒕 + 𝐥𝐧 𝐀 𝟎 𝒚 = 𝐦 𝒙 + 𝒃 t = x 𝑚 = ∆𝑦 ∆𝑥
  4. 4. 10/09/2014 4 t (s) [N2O5] ln [N2O5] 0 0,91 -0,094 300 0,75 -0,29 600 0,64 -0,45 1200 0,44 -0,82 3000 0,16 -1,83 0,91 0,75 0,64 0,44 0,16 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 [N2O5] tempo (s) Decomposição de N2O5 𝐥𝐧 [𝐀]𝐭−𝐥𝐧 𝐀 𝟎 = −𝒌𝒕 𝐥𝐧 [𝐀]𝐭 = −𝒌𝒕 + 𝐥𝐧 𝐀 𝟎 𝒚 = 𝐦 𝒙 + 𝒃 t = x k = 𝑚 = ∆𝑦 ∆𝑥 t (s) [N2O5] ln [N2O5] 0 0,91 -0,094 300 0,75 -0,29 600 0,64 -0,45 1200 0,44 -0,82 3000 0,16 -1,83 -2 -1,8 -1,6 -1,4 -1,2 -1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 ln[N2O5] tempo (s) DECOMPOSIÇÃO DE N2O5 k = ∆(−1,83−(−0,29) 3000−300 k = (−1,54) 2700 = 5,7 . 10−4
  5. 5. 10/09/2014 5 Exercícios: A conversão em fase gasosa do ciclopropano é uma reação de primeira ordem com uma constante de velocidade de 6,7 x 10-4 s-1 a 500°C. (a)Se a concentração inicial do ciclopropano for 0,25 M, qual será a sua concentração após 8,8 min? (b)Qual é o tempo (em minutos) necessário para que a concentração do ciclopropano diminua de 0,25 M para 0,15 M? (c) Qual é o tempo necessário (em minutos) para a conversão de 74% do material de partida? 𝐥𝐧 [𝐀]𝐭 = −𝒌𝒕 + 𝐥𝐧 𝐀 𝟎 A conversão em fase gasosa do ciclopropano é uma reação de primeira ordem com uma constante de velocidade de 6,7 x 10-4 s-1 a 500°C. (a) Se a concentração inicial do ciclopropano for 0,25 M, qual será a sua concentração após 8,8 min? (b) Qual é o tempo (em minutos) necessário para que a concentração do ciclopropano diminua de 0,25 M para 0,15 M? (c) Qual é o tempo necessário (em minutos) para a conversão de 74% do material de partida? Resposta: 𝐥𝐧 [𝐀]𝐭 = −𝟔, 𝟕. 𝟏𝟎−𝟒 𝒙 𝟓𝟐𝟖 + 𝐥𝐧 𝟎, 𝟐𝟓 𝟎 𝐥𝐧 [𝐀]𝐭 = −𝟏, 𝟕𝟒 [𝐀]𝐭 = 𝒆−𝟏,𝟕𝟒 = 𝟎, 𝟏𝟖 𝑴 (a) l𝐧 [𝑨] 𝒕 [𝑨] 𝟎 = − 𝒌𝒕(b) l𝐧 [𝟎,𝟏𝟓] 𝒕 [𝟎,𝟐𝟓] 𝟎 = −𝟔, 𝟕. 𝟏𝟎−𝟒 𝒕 -𝟎, 𝟓𝟏 = −𝟔, 𝟕. 𝟏𝟎−𝟒 𝒕 t = 𝟕𝟔𝟐 𝒔 ∴ 𝟏𝟐, 𝟕 𝒎𝒊𝒏 (c) l𝐧 [𝟎,𝟐𝟔] 𝒕 [𝟏,𝟎𝟎] 𝟎 = −𝟔, 𝟕. 𝟏𝟎−𝟒 𝒕 l𝐧 [𝑨] 𝒕 [𝑨] 𝟎 = − 𝒌𝒕 t = 𝟐𝟎𝟎𝟎 𝒔 ∴ 𝟑𝟑 𝒎𝒊𝒏
  6. 6. 10/09/2014 6 Meia-vida 𝒕 = 𝟏 𝒌 l𝐧 [𝑨] 𝟎 [𝑨] 𝒕 𝒕 𝟏 𝟐 = 𝟏 𝒌 l𝐧 [𝑨] 𝟎 [𝑨] 𝟎/𝟐 𝒕 𝟏 𝟐 = 𝟏 𝒌 l𝐧 𝟐 = 𝟎,𝟔𝟗𝟑 𝒌 Exercícios: A decomposição do etano (C2H6) em radicais metil é uma reação de primeira ordem com uma constante de velocidade de 5,36 x 10-4 s-1 a 700°C: C2H6(g)  2 CH3(g) Calcule a meia-vida da reação em minutos.
  7. 7. 10/09/2014 7 Exercícios: A decomposição do etano (C2H6) em radicais metil é uma reação de primeira ordem com uma constante de velocidade de 5,36 x 10-4 s-1 a 700°C: C2H6(g)  2 CH3(g) Calcule a meia-vida da reação em minutos. 𝒕 𝟏 𝟐 = 𝟏 𝒌 l𝐧 𝟐 = 𝟎,𝟔𝟗𝟑 𝒌 Resposta: 𝒕 𝟏 𝟐 = 𝟎,𝟔𝟗𝟑 𝒌 𝒕 𝟏 𝟐 = 𝟎,𝟔𝟗𝟑 5,36 x 10-4 𝒕 𝟏 𝟐 = 𝟏𝟐𝟗𝟎 𝒔 ∴ 𝟐𝟏, 𝟓 𝒎𝒊𝒏 A  Produto 𝑉 = − ∆ 𝐴 ∆𝑡 𝑉 = 𝑘 [𝐴]2 − ∆ 𝐴 ∆𝑡 = 𝑘 [𝐴]2 𝑘 = − ∆ 𝐴 [𝐴]2 1 ∆𝑡 𝑑 𝐴 [𝐴]2 = − 𝑘𝑑𝑡 [𝐴]0 [𝐴] 𝑡 𝑑[𝐴] [𝐴]2 = −𝑘 0 𝑡 𝑑𝑡 𝟏 [𝑨] 𝒕 = 𝟏 [𝑨] 𝟎 + 𝒌𝒕 𝒕 𝟏 𝟐 = 𝟏 𝒌 [𝑨] 𝟎 Meia-vida
  8. 8. 10/09/2014 8 Exercícios: Os átomos de iodo combinam para formar iodo molecular em fase gasosa de acordo com a seguinte equação: I(g) + I(g)  I2(g) Essa reação segue uma cinética de segunda ordem e possui uma constante de velocidade elevada, 7,0 x 109 M-1 s-1, a 23°C. (a) Calcule a concentração de I após 2,0 min do início da reação, sabendo que a sua concentração inicial é de 0,086 M. (b) Calcule a meia-vida da reação quando as concentrações iniciais de I são 0,60M e 0,42 M. Exercícios: Os átomos de iodo combinam para formar iodo molecular em fase gasosa de acordo com a seguinte equação: I(g) + I(g)  I2(g) Essa reação segue uma cinética de segunda ordem e possui uma constante de velocidade elevada, 7,0 x 109 M-1 s-1, a 23°C. (a) Calcule a concentração de I após 2,0 min do início da reação, sabendo que a sua concentração inicial é de 0,086 M. (b) Calcule a meia-vida da reação quando as concentrações iniciais de I são 0,60M e 0,42 M. Resposta: 𝟏 [𝑨] 𝒕 = 𝟏 [𝑨] 𝟎 + 𝒌𝒕(a) 𝟏 [𝑨] 𝒕 = 𝟏 [0,086] 𝟎 + 7,0 x 109 𝒙 𝟏𝟐𝟎 [𝐴] 𝑡= 1,2 𝑥 10−12 𝑀 (b) 𝒕 𝟏 𝟐 = 𝟏 𝒌 [𝑨] 𝟎 𝒕 𝟏 𝟐 = 𝟏 7,0 x 109[𝟎,𝟔𝟎] 𝟎 𝒕 𝟏 𝟐 = 2,4 𝑥 10−10 𝑠 𝒕 𝟏 𝟐 = 𝟏 7,0 x 109[𝟎,𝟒𝟐] 𝟎 𝒕 𝟏 𝟐 = 3,4 𝑥 10−10 𝑠
  9. 9. 10/09/2014 9 Equação de 1° ou 2° ordem? A dimerização do tetrafluoroetileno (C2F4) para octafluorociclobutano (C4F8) possui qual ordem reacional? 𝐥𝐧 [𝐀]𝐭 = −𝒌𝒕 + 𝐥𝐧 𝐀 𝟎 𝟏 [𝑨] 𝒕 = 𝟏 [𝑨] 𝟎 + 𝒌𝒕  Equação para 1° ordem Equação para 2° ordem  Menor desvio  2° ordem

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