Engenharia das Reacções I
R
I T, 7 de janeiro de 2019
Exame de 1ª Época
Mestrados Integrados em Engenharia Química e Engenharia Biológica
Duração: 2 h. | Tolerância: 30 minutos.
Variante A
Entregue a resposta à pergunta 4 em folhas destacadas.
Não se esqueça de identificar todas as folhas de resposta.
As cotações dos itens encontram-se na margem do enunciado da prova.
O enunciado tem 2 páginas
1. A reacção A + 2B → C obedece à seguinte lei de velocidades
d [C ]
= k obs [A]α [B ]β
dt
(a) Foram obtidos os seguintes dados experimentais para esta reacção: (3 v.)
i) Para [A]0 = 1,0 M ,
t (s) 0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0
[B ] (M) 5, 0 × 10−3 4, 0 × 10−3 3, 0 × 10−3 2, 0 × 10−3 1, 0 × 10−3 0
ii) Para [A]0 = 2 M e [B ]0 = 2 M , (r C )0 = 2 × 10−3 M s −1
Determine as ordens α e β, a ordem global e a constante de velocidade k obs , justificando.
Nota importante: Não é necessário qualquer ajuste ou linearização para esta pergunta. A
resposta deve ser obtida apenas por observação dos resultados apresentados.
Solução:
Em i) [A]0 >> [B ]0 , B está isolado e para as diversas concentrações de B a velocidade da
reacção não varia e é igual a r C = r2B = 0, 5 × 10−3 M s −1 logo β = 0.
De ii) quando [A] duplica a velocidade da reacção quadruplica, logo α = 2.
Assim, a ordem global = α + β = 2.
Por último, k obs = (r C ) [A]1 α = 0, 5 × 10−3 M s −1 × (1,01M )α = 0,50 × 10−3 M −1 s −1
0
(b) Com base no mecanismo proposto para esta reacção: (2 v.)
A + A → 2I 1 k1
I1 + B → I2 k2
I2 + B → C k3
Assuma que o primeiro passo é lento, i.e., k 1 << k 2 e k 3 e determine a expressão da veloci-
dade de formação de C. O que conclui?
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I T, 7 de janeiro de 2019
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Variante A
Entregue a resposta à pergunta 4 em folhas destacadas.
Não se esqueça de identificar todas as folhas de resposta.
As cotações dos itens encontram-se na margem do enunciado da prova.
O enunciado tem 2 páginas
1. A reacção A + 2B → C obedece à seguinte lei de velocidades
d [C ]
= k obs [A]α [B ]β
dt
(a) Foram obtidos os seguintes dados experimentais para esta reacção: (3 v.)
i) Para [A]0 = 1,0 M ,
t (s) 0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0
[B ] (M) 5, 0 × 10−3 4, 0 × 10−3 3, 0 × 10−3 2, 0 × 10−3 1, 0 × 10−3 0
ii) Para [A]0 = 2 M e [B ]0 = 2 M , (r C )0 = 2 × 10−3 M s −1
Determine as ordens α e β, a ordem global e a constante de velocidade k obs , justificando.
Nota importante: Não é necessário qualquer ajuste ou linearização para esta pergunta. A
resposta deve ser obtida apenas por observação dos resultados apresentados.
Solução:
Em i) [A]0 >> [B ]0 , B está isolado e para as diversas concentrações de B a velocidade da
reacção não varia e é igual a r C = r2B = 0, 5 × 10−3 M s −1 logo β = 0.
De ii) quando [A] duplica a velocidade da reacção quadruplica, logo α = 2.
Assim, a ordem global = α + β = 2.
Por último, k obs = (r C ) [A]1 α = 0, 5 × 10−3 M s −1 × (1,01M )α = 0,50 × 10−3 M −1 s −1
0
(b) Com base no mecanismo proposto para esta reacção: (2 v.)
A + A → 2I 1 k1
I1 + B → I2 k2
I2 + B → C k3
Assuma que o primeiro passo é lento, i.e., k 1 << k 2 e k 3 e determine a expressão da veloci-
dade de formação de C. O que conclui?
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