EsPCEx 2010
Considere a equação balanceada:
4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O
Admita a variação de concentração em mol por litro (mol·L-1) do monóxido de nitrogênio (NO) em função do tempo em segundos (s), conforme os dados, da tabela abaixo:
A velocidade média, em função do monóxido de nitrogênio (NO), e a velocidade média da reação acima representada, no intervalo de tempo de 6 a 9 minutos (min), são, respectivamente, em mol·L-1·min-1:
2 · 10-2 e 5 · 10-3
5 · 10-2 e 2 · 10-2
3 · 10-2 e 2 · 10-2
2 · 10-2 e 2 · 10-3
2 · 10-3 e 8 · 10-2
Resolução
1. Identificar o intervalo solicitado
6 min → 360 s
9 min → 540 s
2. Determinar a variação de [NO]
Da tabela:
[NO]540 s = 0,31 mol L−1
[NO]360 s = 0,25 mol L−1
\[\Delta[\text{NO}] = 0{,}31-0{,}25 = 0{,}06\;\text{mol L}^{-1}\]
3. Velocidade média em função do NO
\[v_{\text{NO}} = \dfrac{\Delta[\text{NO}]}{\Delta t}=\dfrac{0{,}06}{3}\;\text{(mol L}^{-1}\text{min}^{-1}) = 0{,}02 = 2\times10^{-2}\]
4. Velocidade média da reação
Na equação balanceada, o NO aparece com coeficiente estequiométrico 4.
Velocidade da reação (\(v_{\text{reaç}}\)) é dada por
\[v_{\text{reaç}} = \frac{1}{4}\,v_{\text{NO}} = \frac{1}{4}\,(2\times10^{-2}) = 5\times10^{-3}\;\text{mol L}^{-1}\text{min}^{-1}\]
5. Resposta
\(v_{\text{NO}} = 2\times10^{-2}\;\text{mol L}^{-1}\text{min}^{-1}\)
\(v_{\text{reaç}} = 5\times10^{-3}\;\text{mol L}^{-1}\text{min}^{-1}\)
Alternativa A.
Dicas
Erros Comuns
- Velocidade média: \(v = \dfrac{\Delta[\text{substância}]}{\Delta t}\).
- Definição da velocidade de reação: \(v = \dfrac{1}{\nu}\,\dfrac{d[\text{espécie}]}{dt}\), onde \(\nu\) é o coeficiente estequiométrico.
- Conversão de unidades de tempo (s ↔ min).
- Uso da estequiometria para relacionar a velocidade de uma espécie com a velocidade global.
