55650149-1Listadeexerciciosdecinetica-2010

Prévia do material em texto

QFL 0605 Química Geral - Curso de Física - Licenciatura 
 
Cinética Química / Velocidades de Reações Químicas 
 
1. a) Qual o significado do termo velocidade de reação? b) Quais os principais fatores que 
afetam a velocidade de uma reação química? b) Qual a informação necessária para 
relacionar o desaparecimento ou consumo dos reagentes com a velocidade de aparecimento 
ou formação dos produtos? 
 
2. Uma reação: A + B → C 
 obedece à lei de velocidade: v = k[A]2[B] 
a) Se a concentração [A] for dobrada, como variará a velocidade? A constante de 
velocidade vai variar também? Justifique sua resposta. 
b) Quais são as ordens de reação para A e para B? Qual a ordem total da reação? Qual a 
unidade da constante de velocidade, se v foi medida em mol L s-1? 
Resposta: 
a) se [A] = 2 [A], v’ = 4 v; k será a mesma (corresponde à velocidade nas condições 
de concentrações unitárias de reagentes) 
b) b) 2ª. Ordem com relação ao regente A e 1ª. ordem com relação ao regente B; ordem 
total = 3; k em mol-2L2s-1 
 
3. A isomerização da isonitrila de metila (CH3NC) a acetonitrila (CH3CN) foi estudada em 
fase gasosa, a 215oC, e os seguintes dados foram obtidos: 
[CH3CN], mol/L tempo, s 
0,0165 0 
0,0110 2.000 
0,00591 5.000 
0,00314 8.000 
0,00137 12.000 
0,00074 15.000 
 
a) Calcule a velocidade média de reação, em mol/L s, para o intervalo de tempo entre cada 
medida. 
b) Usando os dados fornecidos, faça um gráfico de [CH3CN] vs. tempo e através dele 
determine as velocidade instantâneas em mol/L s a t = 5.000 s e t = 8.000 s. 
c) Qual a ordem de reação em isonitrila? 
 
Resposta: 
a) 
[CH3CN], 
mol/L 
t,s Δx Δt v, 10-6 
mol/L s 
0,0165 0 
0,0110 2000 0,0055 2000 2,75 
0,00591 5000 0,0051 3000 1,70 
 8000 0,0277 3000 0,923 
 12000 0,0177 4000 0,442 
 15000 0,00663 3000 0,210 
b) 
-2000 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000
0,000
0,002
0,004
0,006
0,008
0,010
0,012
0,014
0,016
0,018
[C
H
3C
N
], 
m
ol
/L
t,s
isomerização
 
 
c) 
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000
-7,5
-7,0
-6,5
-6,0
-5,5
-5,0
-4,5
-4,0
k = [-4,10 -(-7,21)]/15000 = 2,07x10-4 s-1
ln
 [C
H
3C
N
]
t, s
gráfico para reação 1a. ordem
ln[A] = ln [A]o - kt
 
 
4. Considere a reação: 2 NO(g) + 2 H2(g) → N2(g) + 2 H2O(g) 
 a) sabendo que a lei de velocidade para esta reação é de primeira ordem em hidrogênio e 
de segunda ordem em NO, escreva a lei de velocidade global. 
b) se a constante de velocidade para essa reação a 1000K é de 6,0x104 mol-2 L2 s-1, qual a 
velocidade de reação quando [NO] = 0,050 mol/L e [H2] = 0,010 mol/L? 
 
Resposta: 
a) v = k [H2] [NO]2 
b) v = 1,50 mol/(L s) 
 
5. Amônia gasosa é preparada pela reação 
 
N2(g) + 3 H2(g) → 2NH3(g) 
 
Use os dados da tabela para responder às questões: 
(a) determine a ordem de reação com relação ao N2 e ao H2; 
(b) determine a ordem global da reação; 
(c) determine o valor da constante de velocidade da reação 
 
Experimento [N2], mol/L [H2], mol/L Velocidade, 
mol/(Lmin) 
1 0,03 0,01 4,21 x 10-5
2 0,06 0,01 1,68 x 10-4
3 0,03 0,02 3,7 x 10-4
 
 
Resposta: 
a) 2ª e 3ª ordem, respectivamente 
b) quinta ordem 
c) k = 5 x 104 L4/ (mol4 min) 
 
 
 
 
6) O gás N2O4 decompõe-se no gás marrom NO2 em uma reação de primeira ordem: 
 
N2O4(g) → 2NO2(g) 
 
A constante de velocidade k = 4,5 x 103 s-1 a 274 K e k = 1,0 x 104 s-1 a 283 K. Calcule 
a energia de ativação. 
 
Resposta: 57 kJ/mol 
 
7) Defina o conceito de energia de ativação em processos químicos. 
 
 
	Cinética Química / Velocidades de Reações Químicas