Exercícios Resolvidos de Velocidade Média

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Enunciado

Complete as afirmações seguintes, relativas à produção de amônia pelo processo de Haber, cuja reação total é:

N 2 ( g ) + 3 H 2 ( g ) → 2 N H 3 ( g )

a) A velocidade de desaparecimento de N 2 é _______ vezes a velocidade de desaparecimento de H 2 .

b) A velocidade de formação de N H 3 é _______ vezes a velocidade de desaparecimento de H 2 .

c) A velocidade de formação de N H 3 é _______ vezes a velocidade de desaparecimento de N 2 .

Passo 1

a) Olhando pra reação, a gente vê que, pela estequiometria estabelecida entre N 2 e H 2 , ao consumir um mol de N 2 , 3 mols de H 2 são consumidos.

Ou seja, a velocidade de consumo do H 2 é três vezes a velocidade de de consumo do N 2 . O que nos leva a:

“A velocidade de desaparecimento de N 2 é 1 3 vezes a velocidade de desaparecimento de H 2 .”

Também poderíamos fazer pela fórmula da velocidade da reação:

v r e a ç ã o = - ∆ N 2 ∆ t = - 1 3 . ∆ H 2 ∆ t = 1 2 .   ∆ [ N H 3 ] ∆ t

v r e a ç ã o = v ( N 2 ) = 1 3 . v ( H 2 ) = 1 2 .   v ( N H 3 )

De onde a gente vê que:

v ( N 2 ) = 1 3 . v ( H 2 )

Passo 2

b) Agora entre H 2 e N H 3 a relação é um pouco menos nítida só pela equação química.

Mas usando a fórmula da velocidade da reação, a gente vê que:

v r e a ç ã o = v ( N 2 ) = 1 3 . v ( H 2 ) = 1 2 .   v ( N H 3 )

1 3 . v ( H 2 ) = 1 2 .   v ( N H 3 )

2 3 . v ( H 2 ) = v ( N H 3 )

Ou seja:

“A velocidade de formação de N H 3 é 2 3 vezes a velocidade de desaparecimento de H 2 .”

Passo 3

c) Pela reação química a gente vê que a cada mol de N 2 consumido, dois de N H 3 são produzidos. Portanto:

“A velocidade de formação de N H 3 é 2 vezes a velocidade de desaparecimento de N 2 .”

O que também pode ser averiguado por:

v r e a ç ã o = v ( N 2 ) = 1 3 . v ( H 2 ) = 1 2 .   v ( N H 3 )

v ( N 2 ) = 1 2 .   v ( N H 3 )

2 v ( N 2 ) = v ( N H 3 )

Resposta

a) 1/3

b) 2/3

c) 2

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