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Curso de Engenharia de Processamento Mineral 3o Ano
Coreco do 1 o Teste de Qumica Metalrgica 2014
Docente: Eng o Pedro Domingos Dauce Data:29/03/2014 Durao: 120
min
1. Sobre a adsoro:
a) Diga quais sais as diferenas que existem entre os processos
de quimiosoro
dos processos de fisiosoro. (1,5V)
Nos processos de quimiosoro, h formao de ligaes qumicas entre o
soluto e o
slido formando uma nica camada de molculas adsorvidas
(monocamadas) enquanto
que nos processos de fisiosoro ocorre uma interao de Van Der
Waals entre o
adsorbato e o substrato.
b) Sobre o cclo cataltico, duduza a lei de velocidade para o
caso em que a reaco
de superfcie que controla a reaco: (2,5 V)
(
)
(
) (
)
( }
(
)
2. Sobre Termoqumica:
a) Defina o conceito; (1,0 V)
Termoqumica o ramo de qumica que estuda os efeitos de calor ou
de energia numa
reaco qumica.
b) Mencione os tipos de entalpias da termoqumica; (2,0 V)
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Os tipos de entalpias da termoqumica so:
Entalpia de Formao;
Entalpia de Decomposio;
Entalpia de Dissociao;
Entalpa de Dissociao;
Entalpia de Combusto.
c) Determine a entalpia de combusto de benzeno lquido sabendo
que todos os
produtos formados esto no estado gasoso. Use a regra de Hess.
(3,0 V)
Dados adicionais:
Entalpia de formao do benzeno = 82,9 kj/mol;
Entalpia de formao do dixido de carbono = - 393,5 kj/mol;
Entalpia de formao da gua = - 241,8 kj/mol;
(
( ( (
( ( (
(
( ( ( (
)
(
(
( ( (
)
(
Destas equaes, verificamos que o benzeno um reagente, ento vamos
inverter a
equao (1) e o valor da entalpia dessa reacco vai mudar de
sinal:
( ( ( (
( ( ( (
(
( ( (
(
( ( (
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3. Segundo Vant Hoff, Um aumento de 10C na temperatura de uma
reaco
dobra a sua velocidade.A temperatura que uma dada reaco ocorre
com
aumentada de 200C para 90
0C. Qual ser o aumento da velocidade da reaco?
(2,0 V)
0C Velocidade
20 r1 30 2 r1 40 4 r1 40 8 r1
50 16 r1
60 32 r1
70 64 r1 80 128 r1
90 256r1 = r2
Com aumento de temperatura de 200C para 90
0C, a velocidade aumenta 256 vezes.
4. A constante de velocidade para a decomposio de primeira ordem
de um
composto inorgnico em soluo foi determinada a vrias
temperaturas:
K (min-1
) 0,0567 0,0806 0,1580 0,3800
t (0C) 10 15 25 40
Determine o valor de energia de activao. (Use o mtodo grfico)
(3,0 V)
t (0C) K (min
-1) T (K) 1/T (K
-1) lnK
10 0,0567 283,15 0,00353 -2,8706
15 0,0806 288,15 0,00345 -2,5183
25 0,1580 298,15 0,00335 -1,8452
40 0,3800 313,15 0,00319 -0,9676
Com os valores de 1/T (K-1
) = x e lnK = y, faz-se o grfico em que o declive
corresponde ao valor de -Ea/R e da determina-se o valor de
Ea.
~
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Grfico
O declive da recta : -5626,08 K
5. Os dados experimemtais abaixo foram obtidos para a decomposio
em fase
gasosa de um reagente H num reactor com 2000 cm3 de volume que
se mantm
constante. A estequiometria da reaco H M + L. Determine a
constante de
velocidade desta reaco. (Use o mtodo grfico em tos os passos da
resoluo).
(5,0V)
t; s 0 10 40 80 150
pH ; mmHg 0,2 0,158 0,092 0.044 0,006
Resoluo
Para a resoluo deste exerccio, recorre-se ao mtodo grfico que
consiste em construir
o grfico de presso de A (pH) em relao ao tempo (t) e deste tirar
os valores de dpA /dt
em cada ponto do grfico e depois converter em dpH /dt. Com os
valores de dpH /dt e
os respectivos valores de pH constri-se o segundo grfico em que
o seu declive
corresponde ao valor de constante de velocidade. Deste modo
teremos a seguinte tabela:
dpH /dt.103 ,mmHg.s
-1 -3,45 -1,7 -0,945 -0,31
pA , mmHg
0,158 0,092 0,044 0,006
-dpA /dt.103 mmHg.s
-1 3,45 1,7 0,945 0,31
t, s
10 40 80 150
-3,5
-3
-2,5
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0,0031 0,0032 0,0033 0,0034 0,0035 0,0036
lnK
lnK
Linear (lnK)
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Depois de ter estes valores tabelados, constroi-se o segundo
grfico usando a segunda e
terceira linha da tabela (dados boldados na tabela). O declive
da recta ser calculada a
partir de dois pontos do segundo grfico que o valor da constante
de velocidade, e
assim teremos:
(
)
( )
(
(
