segue a equação cinética experimental
Foram propostos dois mecanismos para essa reação:
A)
B)
Para ambos os mecanismos, deduza a equação da velocidade de formação de
. Os mecanismos estão de acordo com a equação cinética experimental?
segue a equação cinética experimental
Foram propostos dois mecanismos para essa reação:
A)
B)
Para ambos os mecanismos, deduza a equação da velocidade de formação de
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma reação química:
A lei de velocidade experimental para essa reação é:
O exercício nos apresenta dois possíveis mecanismos para essa reação e nos pede para deduzir a equação da velocidade de formação de
para cada mecanismo e verificar se eles estão de acordo com a lei de velocidade experimental. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre mecanismos de reação e como derivar a lei de velocidade a partir deles.
Passo 2
Primeiro, vamos analisar o Mecanismo A:
-
Primeira etapa (rápida e reversível):
-
Segunda etapa (lenta):
As constantes de velocidade obedecem:
Como a primeira etapa é rápida e reversível, podemos assumir que ela está em equilíbrio. Isso significa que a velocidade da reação direta é igual à da inversa.
Passo 3
Aplicando a condição de equilíbrio para a primeira etapa, temos:
Podemos rearranjar para encontrar a concentração de
:
Vamos chamar
de uma constante
.
Passo 4
Agora, na segunda etapa lenta, a velocidade de formação de
é dada por:
Substituindo
pela expressão que encontramos:
Passo 5
Simplificando a equação acima:
Isso não está na forma da lei de velocidade experimental, que é proporcional a
. Portanto, o Mecanismo A não está de acordo com a equação cinética experimental.
Passo 6
Agora, vamos analisar o Mecanismo B:
-
Primeira etapa (lenta):
-
Segunda etapa (rápida):
As constantes de velocidade obedecem:
Como a primeira etapa é lenta, ela determina a velocidade da reação. A segunda etapa é rápida e consome o intermediário
rapidamente.
Passo 7
Como a primeira etapa é a etapa lenta e determina a velocidade da reação, a velocidade global é dada pela velocidade dessa primeira etapa:
Isso coincide exatamente com a lei de velocidade experimental:
Resposta
Apenas o Mecanismo B está de acordo com a equação cinética experimental.
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A suspeita da presença de resíduos de agrotóxicos em banana levou um estudante de mestrado a desenvolver um método para determinação de 3 agrotóxicos clorpirifós, cipermetrina e deltametrina por cromatografia gasosa. O método consiste em triturar
de banana sem casca, adicionar uma mistura extratora composta de
de água,
de acetonitrila. Após agitação e congelamento da mistura por 12 horas, o extrato é recuperado em balão volumétrico de
, adicionando-se acetonitrila. Esta solução é posteriormente concentrada em evaporador rotatório, adicionando-se
de uma solução de bifentrina
utilizada como padrão interno, obtendo-se um volume final de
. O volume de
desse extrato é injetado no cromatógrafo a gás com detector por captura de elétrons, nas condições analíticas pré-estabelecidas. A eficiência do método para cada pesticida foi de:
para o clorpirifós,
para a cipermetrina e
para a deltametrina.
No desenvolvimento do método as curvas analíticas foram obtidas a partir de soluções preparadas pela dissolução do princípio ativo de cada agrotóxico em acetonitrila em diferentes concentrações ( ). A essas soluções foram adicionados
de solução de bifentrina
antes de completar o volume para
com acetonitrila. As curvas analíticas, A/Api x [pesticida]
, foram empregadas para quantificação dos analitos (método do padrão interno - bifentrina). As equações das retas obtidas para cada curva são apresentadas na Tabela 1.
Tabela .1- Dados da regressão Linear dos agrotóxicos em estudo
No desenvolvimento do método as curvas analíticas foram obtidas a partir de soluções preparadas pela dissolução do princípio ativo de cada agrotóxico em acetonitrila em diferentes concentrações (
Tabela .1- Dados da regressão Linear dos agrotóxicos em estudo
Agrotóxicos
Clorpirifós (
|
|
0,9904 |
---|---|---|
Cipermetrina (
|
|
0,9900 |
Deltametrina (
|
|
0,9998 |
Após amostragem adequada no Supermercado Vilela, uma amostra representativa de banana foi analisada pelo método proposto para avaliar a possibilidade de contaminação. Os resultados obtidos para amostra estão descritos na Tabela 3.2.
Tabela 3.2. Resultados das análises cromatográficas das amostras de abacaxi
Tabela 3.2. Resultados das análises cromatográficas das amostras de abacaxi
Área da Bifentrina
|
Área do Composto de
|
---|---|
115500 | 710 |
a) Identifique o composto presente na amostra e calcule a quantidade de agrotóxicos em
encontrada nos extratos da amostra, empregando a equação de regressão correspondente.
b) Calcule a quantidade de agrotóxico em encontradas na amostra de banana.
b) Calcule a quantidade de agrotóxico em
Considere que uma coluna capilar DB5 (
) foi usada para a separação de uma mistura constituída pelos compostos: hexano (
) heptano (
), propanol (
) e butanol (
).
a) Com relação à coluna: DB5 , o que significa esta configuração?
b) Você faria uma análise cromatográfica, empregando uma temperatura constante (isotérmica) durante toda a corrida cromatográfica, ou faria uma programação de temperatura? Justifique.
c) Qual seria a ordem de eluição desses compostos dessa coluna? Justifique.
a) Com relação à coluna: DB5
b) Você faria uma análise cromatográfica, empregando uma temperatura constante (isotérmica) durante toda a corrida cromatográfica, ou faria uma programação de temperatura? Justifique.
c) Qual seria a ordem de eluição desses compostos dessa coluna? Justifique.
Em meio fortemente ácido e com excesso de ácido fórmico, a reação é de primeira ordem em
, com constante de velocidade de pseudoprimeira ordem k. Em certa temperatura, foram obtidos os seguintes valores para essa constante, para várias concentrações de HCOOH e
.
0,10 | 0,12 | 7,00 |
---|---|---|
0,10 | 0,05 | 2,92 |
0,12 | 0,15 | 2,80 |
0,22 | 0,15 | 5,13 |
a) Determine a ordem da reação em relação a HCOOH.
b) Determine a ordem da reação em relação a .
c) Calcule o valor médio da constante de velocidade experimental.
b) Determine a ordem da reação em relação a
c) Calcule o valor médio da constante de velocidade experimental.
Qual a radioatividade de 10 mg de
, em Curie (Ci)
Uma unidade utilizada para a radioatividade de radionuclídeos é o Curie (Ci), que corresponde ao número de desintegrações por segundo de 1 g do radionuclídeo.
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