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Lista cinética empírica
Físico-Química
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
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Lista de exerćıcios: cinética qúımica emṕırica, leis de velocidade e
equação de Arrhenius
Prof. João Paulo e Prof. Marcelo Viana
1. A constante de velocidade da decomposição do pentóxido de dinitrogênio é 1, 73 × 10−5 s−1 a 25
➦C. Determine o tempo de meia-vida desta reação a 25 ➦C e estime a quantidade de N2O5 que
permanece após 24 horas de reação em um recipiente que continha 0, 010 mol dm−3 do pentóxido.
2. Para a reação A+B −−→ C+D partindo-se de [A]0 = 400 mmol dm
−3 e [B]0 = 0, 400 mmol dm
−3
foram obtidos os seguintes dados:
t/s 0 120 240 360 ∞
[C]/mmol dm−3 0 0,200 0,300 0,350 0,400
Em um segundo experimento partindo de [A]0 = 0, 400 mmol dm
−3 e [B]0 = 1000 mmol dm
−3
obteve-se:
t/s 0 69 208 485 ∞
[C]/mmol dm−3 0 0,200 0,300 0,350 0,400
Determine a ordem e a constante de velocidade da reação.
3. A variação na pressão parcial do CH3N2CH3(g) na reação CH3N2CH3(g) −−→ CH3CH3(g)+N2(g),
foi monitorada ao longo do tempo, a 600 K, fornecendo os resultados abaixo.
t/s 0 1000 2000 3000 4000
p/mmHg 820 572 399 278 194
Determine a ordem da reação e obtenha sua constante de velocidade.
4. Os dados abaixo foram obtidos da reação de formação da uréia a partir do cianato de amônio
(NH4CNO −−→ NH2CONH2). Inicialmente, 22,9 g de cianato de amônio foram dissolvidos em
quantidade de água suficiente para preparar 1 litro de solução. Determine a ordem da reação, a
constante de velocidade e a massa de cianato de amônio remanescente após 300 min.
t/s 0 1200 3000 3900 9000
mureia/g 0 7,0 12,1 13,8 17,7
5. A velocidade de uma reação (v), depende da concentração (cA) de uma substância A conforme a
tabela abaixo.
cA/(10
−3 mol L−1) 5,0 8,2 17 30
v/(10−7 mol L−1 s−1) 3,6 9,6 41 130
Determine a ordem da reação em relação ao reagente A e calcule a constante de velocidade.
6. A concentração inicial do prinćıpio ativo em uma preparação aquosa foi 5, 0× 10−3 g/mL. Após 20
meses a concentração analisada tornou-se 4, 2 × 10−3 g/mL. A droga é considerada ineficaz após
70% de redução em sua concentração original. Assumindo cinética de primeira ordem, calcular a
data a partir do qual o preparado da droga não tem mais validade. Qual seria o tempo de validade
se a cinética fosse de segunda ordem?
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7. Uma reação de segunda ordem do tipo A+B− > O foi conduzida numa solução cuja concentração
inicial era 0,050 mol L−1 em A e 0,080 mol L−1 em B. Depois de 1,0 h a concentração de A caiu
para 0,020 mol L−1. Estime a constante de velocidade.
8. Os dados abaixo se referem à decomposição do vapor de óxido de etileno em metano e monóxido
de carbono, a 414,5 ➦C.
t/min 0 5 7 9 12 18
p/Torr 116,51 122,56 125,72 128,74 133,23 141,37
Determine a ordem da reação e calcule sua constante de velocidade.
9. A constante de velocidade da decomposição do azoisopropano, a 27 0➦C, é 2, 06×10−7 s−1. Calcule
a percentagem da amostra original decomposta ao fim de 25 s. E o tempo necessário para que 95%
da amostra decomponha.
10. A 25 ➦C, o peŕıodo de meia-vida para a decomposição do N2O5 é de 5,7 h e é independente da pressão
inicial do óxido. Calcule a constante de velocidade e o tempo necessário para a decomposição de
90% da substância.
11. A decomposição catalisada de H2O2 em solução aquosa é uma reação essencial na cicatrização de
ferimentos de seres vivos. Ela pode ser estudada mediante a titulação do peróxido não decomposto
com uma solução de KMnO4. Conhecendo-se os dados abaixo dessa titulação, determine a ordem
da reação e sua constante de velocidade.
t/min 0 5 10 20 30 50
VKMnO4/cm
3 46,1 37,1 29,8 19,6 12,3 5,0
12. Os dados abaixo foram obtidos com a reação de tiossulfato de sódio e iodeto de metileno, a 25➦C,
sendo a concentração expressa em unidades arbitrárias.
t/min 0 4,75 10 20 35 55 60
Na2S2O3 35,35 30,5 27,0 23,2 20,3 18,6 17,1
CH3I 18,25 13,4 9,9 6,1 3,2 1,5 0
Determine a ordem da reação e sua constante de velocidade.
13. Estudou-se a reação de recombinação de átomos de iodo na presença de argônio:
2 I(g) + Ar −−→ I2(g) + Ar(g)
As velocidades iniciais de formação de I2 são apresentadas na tabela seguinte:
r0(I2)/(mol L
−1 s−1)
[I]0/(mol L
−1)
1, 0× 10−5 2, 0× 10−5 4, 0× 10−5 6, 0× 10−5
[Ar]0/(mol L
−1)
1, 0× 10−3 8, 70× 10−4 3, 48× 10−3 1, 39× 10−2 3, 13× 10−2
5, 0× 10−3 4, 35× 10−3 1, 74× 10−2 6, 96× 10−2 1, 57× 10−1
10, 0× 10−3 8, 69× 10−3 3, 47× 10−2 1, 38× 10−1 3, 13× 10−1
Determine, pelo método das velocidades iniciais, as ordens da reação em relação ao iodo e ao argônio
e a constante de velocidade.
14. Mediu-se a pressão parcial de azometano, CH3N2CH3, em função do tempo a 600 K, tendo-se obtido
os resultados apresentados a seguir.
t/s 0 1000 2000 3000 4000
p/10−2 Torr 8,20 5,72 3,99 2,78 1,94
Confirme que a decomposição de azometano em etano e nitrogênio é de primeira ordem e determine
a constante de velocidade àquela temperatura.
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15. Na tabela seguinte apresentam-se os resultados da reação de hidrólise básica do nitrobenzoato de
etila (A).
t/s 0 100 200 300 400 500 600 700 800
[A]/10−2 mol L−1 5,00 3,55 2,75 2,25 1,85 1,60 1,48 1,40 1,38
Determine a ordem da reação e a sua constante de velocidade.
16. A reação:
CCl3COOH −−→ CHCl3 +CO2
é de primeira ordem. A constante de velocidade é 2, 19× 10−7 s−1 a 44,0 ➦C e 1, 32× 10−3s− 1 a
99,8 ➦C. Ao fim de quanto tempo a 99,8 ➦C se verifica a dissociação de um centésimo da quantidade
inicial de ácido?
17. A constante de velocidade da reação de primeira ordem 2N2O(g) → 2N2(g) + O2(g) é 0,38 s
−1 a
1000 K e 0,87 s−1 a 1030 K. Calcule a energia de ativação da reação.
18. A constante de velocidade da reação O(g) +N2(g) → NO(g) +N(g), que ocorre na estratosfera, é
9, 7 × 1010L mol−1 s−1 a 800 ➦C. A energia de ativação da reação é 315 kJ mol−1. Determine a
constante de velocidade a 700 ➦C.
Exerćıcios do livro do Atkins - 10➟ edição
❼ Seção 20A: 20A1(b) a 20A5(b)
❼ Seção 20B: 20B1(b) a 20B4(b)
❼ Seção 20C: 20C1(b)
❼ Seção 20D: 20D1(b) e 20D2(b)
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