Físico-Química ⇒ Cinética química

[Madu1]

O 2-bromobutano (líquido) reage com o
hidróxido de potássio (em solução de água e álcool)
formando o 2-buteno (gasoso) e, em menor proporção,
o 1-buteno (gasoso).
C4H9Br(l)
+ KOH(aq) → C4H8(g) + KBr(aq) + H2O(l)
Numa experiência, 1,37 g de 2-bromobutano e excesso
de KOH foram aquecidos a 80 oC.
A cada 50 segundos, o volume da mistura de butenos
foi determinado, nas condições ambientais, obtendo-se
o gráfico a seguir:

Com esses dados, verifica-se que a conversão do
2-bromobutano na mistura 2-buteno e 1-buteno não
foi de 100%. MOSTRE isso com cálculos.
B) Observando o gráfico, o que se pode afirmar sobre
a velocidade da reação quando se comparam seus
valores médios ao redor de 100, 250 e 400 segundos?
JUSTIFIQUE sua resposta utilizando o gráfico.
Dados: volume molar de gás nas condições
ambientais = 25 L.mol –1. Ma s sa mola r do
2-bromobutano = 137 g.mol–1



a) Pensei em usar o dado fornecido do volume molar, mas a temperatura de 80°C não era condizente. Então usei P.V=n. R.T, que resulta numa porcentagem aproximada de 36%. Gostaria de saber por que está errado?

b) Por que a velocidade não aumenta? Não estamos nos referindo a um produto?

Resposta

---

a)100% = 250 mL; 105 mL = 42% de
rendimento.

b)Quanto menor a inclinação da reta tangente
a cada ponto, menor a velocidade, portanto,
v100 > v250 > v400.

[A13235378]

Olá,

a) Você não pode usar a equação pv=nrt , pois a questão não fornece a pressão.

Você pode usar os dados do gráfico para resolver.

A 25 graus:

1 mol de 2 bromobutano forma 1 mol de buteno.
Ou seja formará 25 L

Assim para 1,37 gramas de reagente, temos pela massa molar, 0,01 mol.

E portanto 0,01 mol de produto que eh igual a 0,25 L = 250 ml.

A 80 graus, você pode perceber pelo gráfico que o volume de produto se estabilizou em 105 ml

Assim, 105/250 = 42%

b) Cada reação é diferente, ou seja você não pode afirmar que a velocidade dos produtos sempre aumenta. Cada um terá sua velocidade de formação, podendo ser crescente ou decrescente.

Assim, para a reacao dada, você pode resolver usando os dados do gráfico. Ou seja usando a definição de velocidade instantânea que é nada mais nada menos que encontrar a tangente do angulo de cada reta tangente de cada ponto.

[Madu1]

você não pode afirmar que a velocidade dos produtos sempre aumenta

. No caso, a velocidade é dada pela razão entre variação da concentração pelo tempo. Como a concentração dos produtos sempre aumenta, já que iniciamente é 0, porque não posso generalizar quanto ao fato da velocidade dos produtos ser crescente? (p.s: entendo em que em alguns casos ela pode ser constante (pós equilíbrio, mas até então é crescente, não?)
Entendi a "a", obrigada pela ajuda!

[A13235378]

você não pode afirmar que a velocidade dos produtos sempre aumenta

. No caso, a velocidade é dada pela razão entre variação da concentração pelo tempo. Como a concentração dos produtos sempre aumenta, já que iniciamente é 0, porque não posso generalizar quanto ao fato da velocidade dos produtos ser crescente? (p.s: entendo em que em alguns casos ela pode ser constante (pós equilíbrio, mas até então é crescente, não?)
Entendi a "a", obrigada pela ajuda!

Voce está certa ao falar que a concentraçao dos produtos vai crescendo de acordo com o grafico, mas isso nao implica que a velocidade seja necessariamente crescente. Por exemplo, considere dois intervalos iguais : t1 a t2 e t2 a t3 .

No intervalo t1 a t2 produz x quantidade e no intervalo t2 a t3 , produz y quantidade , de tal modo que x>y.

Ou seja a velocidade nos instantes t1 a t2 é maior que a velocidade no instantes t2 a t3 , o que implica que a velocidade nao é crescente.

Existem reaçoes de varias etapas , em que a primeira etapa pode ser bem rapida , enquanto a segunda etapa pode ser bem lenta, justificando um velocidade decrescente.

Nessa questao, voce pode comprovar pelo proprio grafico:

Nos intervalos de 100 a 200 s , a concentraçao variou de 30 ml

Enquanto nos intervalos 200 a 300 s a concetraçao variou de 15 ml

Ou seja a velocidade é decrescente