(IME 2022/2023 - 2 fase)Considere: Constante unive

(IME 2022/2023 - 2ª fase)

 

Considere:

• Constante universal dos gases ideais: \(R = 8,0\ J \cdot (mol \cdot K)^{-1} = 0,082 \ atm\cdot L \cdot (mol \cdot K)^{-1}\)
• Constante de Faraday = \(96500 \ C \cdot mol^{-1}\)
• \(K_{PS}(PbSO_{4}) = 1,3 \cdot 10^{-8}\) = 1,3×10−8
• Composicão molar do ar atmosférico: 79% de N₂ e 21% de O₂ 
• \(\sqrt{21,2} \simeq 4,6\)
• \(e^{1,1} \simeq 3\)
• \(e^{-0,17} \simeq 0,84\)
• \(286^{-1} \simeq 0,0035\)
• \(303^{-1} \simeq 0,0033\)

 

Tabela Periódica dos Elementos Químicos:

 

 

A glicose tem dois estereoisômeros, \(\alpha\) e \(\beta\), que se distinguem pela atividade óptica. A forma \(\alpha\) tem poder rotatório específico de 112º e a \(\beta\) de 18,7º . A conversão de uma forma para outra se dá segundo uma reação de primeira ordem reversível: 

\(C_{6}H_{12}O_{6} (\alpha ) \rightarrow C_{6}H_{12}O_{6} (\beta )\)

Realiza-se, então, uma experiência, na qual um feixe de luz polarizada atravessa um tubo contendo uma solução de glicose. Observa-se a modificação do desvio angular do plano de polarização como mostrado na tabela abaixo:

Sabe-se que o desvio angular da luz polarizada e função linear da conversão do estereoisômero \(\alpha\) e que a soma das constantes de reação direta e reversa é \(0,015 \ min^{-1}\).

 

Determine:

a) a conversão específica no instante \(t = 10 \ min\);

b) as constantes de velocidade da reação direta e da reação reversa;

c) a taxa específica de reação no instante \(t = 100 \ min\);

d) a taxa específica de reação no equilíbrio.