) (UFPR) Os itens 1, 2, 3 e 4 abaixo relacionam-se com
a reação química:
1 Fe(s)
+ 2 H1+(aq)
à 1 Fe2+(aq) + 1 H2(g)
Em cada um dos casos descritos nos itens de 1 a 4,
esta reação se processa em duas condições diferentes. Explique o que acontece
com a velocidade desta reação nas duas condições expressas em cada item.
1) 1200ml de solução de HCl 1,0 mol/L reagem com:
a) um prego de ferro de 10g.
b) 10g de palha de aço.
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2) Uma lâmina de 10g de ferro reage com:
a) 200ml de uma solução de HCl 1,0mol/L.
b) 200ml de uma solução de HCl 0,10mol/L.
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3) Uma lâmina de 10g de ferro reage com:
a) 200ml de uma solução de HCl 1,0mol/L.
b) 200ml de uma solução de H3CCOOH
1,0mol/L.
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4) Uma lâmina de ferro de 10g de ferro reage com um
determinado volume de solução de HCl 1,0mol/L:
a) na temperatura de 25oC.
b) na temperatura de 35oC.
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a reação química:
1 Fe(s)
+ 2 H1+(aq)
à 1 Fe2+(aq) + 1 H2(g)
Em cada um dos casos descritos nos itens de 1 a 4,
esta reação se processa em duas condições diferentes. Explique o que acontece
com a velocidade desta reação nas duas condições expressas em cada item.
1) 1200ml de solução de HCl 1,0 mol/L reagem com:
a) um prego de ferro de 10g.
b) 10g de palha de aço.
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2) Uma lâmina de 10g de ferro reage com:
a) 200ml de uma solução de HCl 1,0mol/L.
b) 200ml de uma solução de HCl 0,10mol/L.
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3) Uma lâmina de 10g de ferro reage com:
a) 200ml de uma solução de HCl 1,0mol/L.
b) 200ml de uma solução de H3CCOOH
1,0mol/L.
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4) Uma lâmina de ferro de 10g de ferro reage com um
determinado volume de solução de HCl 1,0mol/L:
a) na temperatura de 25oC.
b) na temperatura de 35oC.
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Olá!
Esta é uma equação sobre cinética química.
A reação a ser analisada é uma reação de oxirredução, onde o ferro é oxidado por um ácido qualquer (representado pelo H⁺), formando a conhecida ferrugem.
Fe(s) + 2 H⁺(aq) ---> Fe²⁺(aq) + H₂(g)
Ok, agora podemos ir as questões:
1) O que diferencia entre as duas situações é a superfície de contato. A palha (também conhecida como bombril) por ser toda "furadinha" , ao entrar em contato com o ácido se enche de ácido, então a área disponível para reagir é muito maior do que a área de um prego, então a velocidade de reação da palha é maior do que a do prego.
2) A diferença entre as duas situações é a concentração do ácido. Para entender podemos pensar nos íons H⁺ necessários para que a reação aconteça: quanto maior a concentração do ácido, mais íons H⁺ disponíveis para reagir com o ferro, então a solução mais concentrada (1,0 mol/L) reage de maneira mais rápida.
3)A diferença entre as duas situações é a força do ácido, e acaba sendo uma análise parecida com a da concentração. O HCl é considerado um ácido forte, enquanto o CH₃COOH é um ácido fraco. A diferença é que um ácido forte se dissocia de forma muito mais efetiva em água que o fraco, isso quer dizer que a disponibilidade de íons H⁺ na solução é muito maior numa solução de HCl (que ficaria H⁺ e Cl⁻) de que numa solução de CH₃COOH (onde a maioria das moléculas continuariam ficando CH₃COOH, em vez do CH₃COO⁻ e H⁺ desejados), então a velocidade de reação com um ácido forte é maior.
4)A diferença entre as duas situações é a temperatura. A temperatura de algo é a velocidade de movimento das moléculas, quanto maior a temperatura de algo maior a velocidade de suas moléculas, tanto que quando algo atinge uma certa temperatura alta ele se torna gás, que possui uma velocidade de moléculas muito maior que o líquido.
Entendido isso podemos imaginar que durante a reação, se a velocidade das moléculas é grande, o número de H⁺ que entram em contato com o ferro para é muito maior que se a velocidade das moléculas fosse lenta, então a maior velocidade de reação seria a 35ºC.
Espero ter ajudado!