Físico-Química ⇒ (UEL 2018) Eletroquímica, Cinética e Equilíbrio Químico Tópico resolvido

[VctMR]

A crescente contaminação ambiental pelas indústrias tem sido combatida com o desenvolvimento de novas técnicas de tratamento de efluentes tóxicos. O processo Fenton, conforme reação 1 a seguir, é um dos procedimentos utilizados no tratamento de efluentes orgânicos.

Reação 1: Fe2+(aq) + H2O2(aq) → Fe3+(aq) + OH−(aq) + OH•(aq) k = 76 (mol L−1)^−1 s−1

Na reação 1, há a formação de OH• (radical hidroxila) com potencial oxidante superior ao H2O2. Assim, a eficiência deste processo se dá pela produção de OH•, capaz de oxidar uma ampla variedade de compostos orgânicos gerando CO2, H2O e íons inorgânicos provenientes de heteroátomos. Além da reação 1, é possível ocorrer a reação 2, em que há a formação de HO2•, que, por sua vez, é um oxidante menos reativo que o OH•, diminuindo assim a eficiência do processo Fenton.

Reação 2: H2O2(aq) + OH•(aq) → HO2•(aq) + H2O(l) k = 2,7 x 10^7 (mol L−1)^−1 s−1

Considerando as reações químicas envolvidas e os fatores que podem influenciar na eficiência do processo e com base nos conhecimentos sobre equilíbrio químico cinética química e eletroquímica, assinale a alternativa correta.

A) Na Reação 1, Fe2+ é o agente oxidante e H2O2 é o agente redutor.
B) A eficiência do processo Fenton é maior em meio básico (alcalino).
C) O excesso de H2O2 em relação a Fe2+ diminui a eficiência do processo Fenton.
D) Sendo a Reação 1 de segunda ordem, e a concentração de Fe2+ e de H2O2 iguais a 2,0 mol L−1, a velocidade será de 504 mol L−1 s−1.
E) A molecularidade de cada uma das equações químicas, reações 1 e 2, é 4.

Resposta

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Gabarito: C

Olá, boa noite
Não Entendi porque a C está correta e a B está errada... Outra coisa, na alternativa E, como é que seria a molecularidade dessas reações?

[Jigsaw]

A crescente contaminação ambiental pelas indústrias tem sido combatida com o desenvolvimento de novas técnicas de tratamento de efluentes tóxicos. O processo Fenton, conforme reação 1 a seguir, é um dos procedimentos utilizados no tratamento de efluentes orgânicos.

Reação 1: Fe2+(aq) + H2O2(aq) → Fe3+(aq) + OH−(aq) + OH•(aq) k = 76 (mol L−1)^−1 s−1

Na reação 1, há a formação de OH• (radical hidroxila) com potencial oxidante superior ao H2O2. Assim, a eficiência deste processo se dá pela produção de OH•, capaz de oxidar uma ampla variedade de compostos orgânicos gerando CO2, H2O e íons inorgânicos provenientes de heteroátomos. Além da reação 1, é possível ocorrer a reação 2, em que há a formação de HO2•, que, por sua vez, é um oxidante menos reativo que o OH•, diminuindo assim a eficiência do processo Fenton.

Reação 2: H2O2(aq) + OH•(aq) → HO2•(aq) + H2O(l) k = 2,7 x 10^7 (mol L−1)^−1 s−1


Não Entendi porque a C está correta e a B está errada... Outra coisa, na alternativa E, como é que seria a molecularidade dessas reações?

VctMR,

Considerando as reações químicas envolvidas e os fatores que podem influenciar na eficiência do processo e com base nos conhecimentos sobre equilíbrio químico cinética química e eletroquímica, assinale a alternativa correta.

A) Na Reação 1, Fe2+ é o agente oxidante e H2O2 é o agente redutor.

FALSA. Na Reação 1, Fe2+ é o agente oxidante (redutor sofre oxid) e H2O2 é o agente redutor (oxidante sofre red).

B) A eficiência do processo Fenton é maior em meio básico (alcalino).

FALSA. Em meio básico (alcalino) o equilíbrio se desloca para esquerda desfavorecendo a eficiência do processo Fenton.

C) O excesso de H2O2 em relação a Fe2+ diminui a eficiência do processo Fenton.

VERDADEIRA. É possível ocorrer a reação 2, em que há a formação de HO2•, que, por sua vez, é um oxidante menos reativo que o OH•, diminuindo assim a eficiência do processo Fenton.

D) Sendo a Reação 1 de segunda ordem, e a concentração de Fe2+ e de H2O2 iguais a 2,0 mol L−1, a velocidade será de 504 mol L−1 s−1.

[tex3]v=k.[Fe^{+2}].[H_2O_2][/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]v=k.[Fe^{+2}].[H_2O_2][/tex3]

[tex3]v=76.[2].[2][/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]v=76.[2].[2][/tex3]

[tex3]\boxed{v=304\frac{mol}{L.s}}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\boxed{v=304\frac{mol}{L.s}}[/tex3]

FALSA. Sendo a Reação 1 de segunda ordem, e a concentração de Fe2+ e de H2O2 iguais a 2,0 mol L−1, a velocidade será de 504 (304) mol L−1 s−1.

E) A molecularidade de cada uma das equações químicas, reações 1 e 2, é 4.

Pelo que entendi de molecularidade é a soma dos coeficientes dos reagentes de cada reação:

Reação 1: Fe2+(aq) + H2O2(aq) → Fe3+(aq) + OH−(aq) + OH•(aq)

Reação 2: H2O2(aq) + OH•(aq) → HO2•(aq) + H2O(l)

Desta forma a molecularidade de cada reação seria 2, e não 4, portanto FALSA.


REFERÊNCIAS:

Molecularidade
Publicado por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça em Cinética Química
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/qu ... ridade.htm

[VctMR]

Jigsaw, continuo sem entender porque a alternativa C está correta... Mas valeu...

[Jigsaw]

Jigsaw, continuo sem entender porque a alternativa C está correta... Mas valeu...

VctMR,

É serio que não entendeu? Não tem problema, vamos tentar explicar de outra forma. Perceba que a eficiência do processo Fenton está na produção de OH• (capaz de oxidar uma ampla variedade de compostos orgânicos), mas quando ocorre a formação de HO2• (oxidante menos reativo que o OH•), há diminuição da eficiência do processo Fenton, ocorre que o excesso de H2O2 DIMINUI a quantidade de OH• e AUMENTA a quantidade de HO2• (conforme reação 2), o que diminui a eficiência do processo, entendeu?

[VctMR]

Jigsaw, entendi agora, valeu msm