Grillo - Desvendando a Cinética Química

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Copyright©2021 by Grillo Alexandre 
Preparo de Originais: Raízes Serviços Editoriais 
Diagramação: Luan Parra de Godoi 
Capa: Vinícius Espinoza 
Coordenação: Marcela Lourenço 
 
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) 
CBL – Câmara Brasileira do Livro 
 
 
 
 
 
 
 
 
Impresso no Brasil, 2021. 
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2021. Escrito e produzido no Brasil. 
 
 
 
 
 
Raízes Serviços Editoriais 
João Marcilio Cano, 15 |Nove de Julho 
CEP: 18760-330 | Cerqueira César | SP 
E-mail: raizes.servicoseditoriais@gmail.com 
 
 
GRILLO,Alexandre. 
DESVENDANDO A CINÉTICA QUÍMICA - EM EXERCÍCIOS À NÍVEL 
IME - ITA - OLIMPÍADA - 1ª ed., Rio de janeiro/RJ 
Edição do Autor, 2021. 
188 p.: il. 
 
ISBN: 978-65-996290-7-5 
 
1. Técnológico. 2. Literatura brasileira. 
 
LIVRO BRASILEIRO. I Título 
FORMATO: A5 14x21 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C2%A9
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C2%A9
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico este trabalho primeiramente а Deus e também os meus 
guias espirituais presentes em todos os momentos da minha vida. À 
minha mãе Estela Vargas Grillo, meus pais Vincenzo Grillo e Jorge 
Luiz Zaupa e a minha irmã Denise Vargas Grillo. 
Dedico “In Memorian” este trabalho ao meu grande mestre, 
JOÃO ROBERTO DA PACIÊNCIA NABUCO, por ter sido um grande 
amigo, pai e também mestre da vida e da química, 
Ao meu PAI, MESTRE, AMIGO E ETERNO ORIENTADOR, 
Professor Dr. Francisco José Moura. 
À PUC-Rio, por ter me propiciado um curso de excelência em 
Engenharia tanto na graduação quanto na pós-graduação. Agradecido 
por tudo e meu muito obrigado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
APRESENTAÇÃO 
ALEXANDRE VARGAS GRILLO 
 
Alexandre Vargas Grillo é Doutor em Engenharia de Materiais e Processos 
Químicos e Metalúrgicos pela PUC-Rio, Mestrado na mesma área pela 
própria PUC-Rio e graduado em Engenharia Química também pela PUC-Rio. 
Atualmente atua como Professor do Instituto Federal do Rio de Janeiro – 
IFRJ – Campus Nilópolis, lecionando Físico-Química Avançada para os 
cursos de Bacharelado, Licenciatura e Técnico. Na pesquisa atua em 
Engenharia de Processos Químicos e Metalúrgicos em Síntese de 
Nanopartículas, além de atuar na Química, mais especificamente na Físico-
Química em Nanotecnologia. Atua como professor e coordenador das 
Olimpíadas de Química do Rio de Janeiro – OQRJ. 
E-mail para contato: alexandre.grillo@ifrj.edu.br 
Instagram: @QUIMICASEMGRILLO 
 
mailto:alexandre.grillo@ifrj.edu.br
 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO DA OBRA 
O principal objetivo de realizar esta obra foi apresentar 
de uma maneira prática e direta todas as possíveis situações que 
o estudo da Cinética Química pode ser abordado e apresentado, 
sendo um dos principais temas da Química, mais precisamente 
da Físico-Química. São 195 exercícios com o gabarito 
completamente comentado passo a passo, tanto do IME 
(Instituto Militar de Engenharia), ITA (Instituto Tecnológico da 
Aeronáutica) e das principais olimpíadas à nível nacional e 
internacional. Este livro atende alunos que irão prestar vestibular 
do mais alto nível – IME & ITA, além de focar na tão sonhada 
medalha olímpica. Apesar do esforço imenso que coloquei como 
desafiador, é de se esperar que uma obra dessa dimensão deva 
conter inevitavelmente algum erro ou omissão. Diante disso, 
aceito com muito apreço que sejam encaminhadas todas estas 
ideias para o seguinte endereço eletrônico: 
alexandre.grillo@ifrj.edu.br 
 
 
 
 
 
mailto:alexandre.grillo@ifrj.edu.br
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
CAPÍTULO I. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO 13 
CAPÍTULO II. GABARITO – EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO 20 
CAPÍTULO III. EXERCÍCIOS DISCURSIVOS 29 
CAPÍTULO IV. EXERCÍCIOS DISCURSIVOS - GABARITO 56 
CAPÍTULO V. EXERCÍCIOS OBJETIVOS 110 
CAPÍTULO VI. GABARITO - EXERCÍCIOS OBJETIVOS 140 
CAPÍTULO VII. APÊNDICE 178 
APÊNDICE A – CONVERSÃO DE UNIDADE 
APÊNDICE B – TABELA DE CONSTANTES QUÍMICAS 
APÊNDICE C – CONSTANTE DOS GASES (R) 
APÊNDICE D – CONSTANTE DE VAN DER WAALS (A E B) 
APÊNDICE E - DISTINÇÃO ENTRE PILHA GALVÂNICA E 
ELETRÓLISE 
APÊNDICE F – TABELA DE POTENCIAL PADRÃO 
APÊNDICE G – CAPACIDADE CALORÍFICA MÉDIA À PRESSÃO 
CONSTANTE (CP) 
APÊNDICE H - TABELA DE CONSTANTES CRIOSCÓPICAS E 
EBULIOSCÓPICAS 
APÊNDICE I – TABELA PERIÓDICA DOS ELEMENTOS QUÍMICOS 
 
CAPÍTULO VIII. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA 186 
 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
13 
 
CAPÍTULO I – EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO 
 
Questão I 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA - MODIFICADA) A reação entre íons 
brometo e bromato, em meio aquoso e ácido, pode ser representada pela seguinte equação 
química balanceada: 5Br-(aq) + BrO3-(aq) + 6H+(aq) → 3Br2(aq) + 3H2O(l). Sabendo que a 
velocidade de desaparecimento do íon bromato é igual a 5,63 x 10-6 mol.L-1.s-1, determine: 
a) a velocidade da reação, expressa em mol.L-1.s-1; 
b) a velocidade de aparecimento do bromo, Br2, expressa em mol.L-1.s-1; 
c) a velocidade de desaparecimento de H+, expressa em mol.L-1.s-1. 
 
Questão II 
(ENSINO NACIONAL DOS ESTUDANTES - ENADE) Em um laboratório, foram efetuadas 
diversas experiências para a reação: 2H2(g) + 2NO(g) → N2(g) + 2H2O(g). Os resultados das 
velocidades iniciais obtidos estão representados na tabela a seguir. 
Experiência 
Concentração 
de H2 (mol.L-1) 
Concentração 
de NO (mol.L-1) 
Velocidade Inicial da reação 
(mol.L-1.s-1) 
1 0,10 0,10 0,10 
2 0,20 0,10 0,20 
3 0,10 0,20 0,40 
4 0,30 0,10 0,30 
5 0,10 0,30 0,90 
Com base nesses dados, a equação da velocidade para a reação é: 
a) v = k.[H2] 
b) v = k.[NO] 
c) v = k.[H2].[NO] 
d) v = k.[H2]².[NO] 
e) v = k.[H2].[NO]² 
 
Questão III 
(OLIMPÍADA MARANHENSE DE QUÍMICA) Num laboratório, foram efetuadas diversas 
experiências para a reação: 2H2(g) + 2NO(g) → N2(g) + 2H2O(g). Com os resultados das 
velocidades niciais obtidos, montou-se a seguinte tabela: 
Experiência [H2] (mol.L-1) [NO] (mol.L-1) V (mol.L-1.s-1 ) 
1 0,10 0,10 0,10 
2 0,20 0,10 0,20 
3 0,10 0,20 0,40 
4 0,30 0,10 0,30 
5 0,10 0,30 0,90 
Baseando-se na tabela acima, podemos afirmar que a lei da velocidade para a reação é: 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
14 
 
 
a) v = k.[H2] 
b) v = k.[NO] 
c) v = k.[H2].[NO] 
d) v = k.[H2]2.[NO] 
e) v = k.[H2].[NO]2 
 
Questão IV 
(GRILLO) O mecanismo a seguir foi proposto para explicar a destruição da camada de ozônio: 
O3 + Cl ⇄ ClO + O2 
ClO + O 
 
→ Cl + O2 
Através de experimentos laboratoriais verificou-se que, a primeira reação atingiu o equilíbrio de 
forma bastante rápida. Sendo a constante de equilíbrio igual a K, deduza uma expressão para 
a velocidade de formação de oxigênio molecular, em termos de K e ka além das concentrações 
de [O] e [O3]. 
Questão V 
(OLÍMPÍADA NORTE – NORDESTE DE QUÍMICA) Cloreto de sulfurila, SO2Cl2(g) se 
decompõe em fase gasosa, produzindo SO2(g) e Cl2(g). A concentração do SO2Cl2(g) foi 
acompanhada em uma experiência e verificou-se que o gráfico ln[SO2Cl2] contra o tempo é 
linear e que, em 240 segundos, a concentração caiu de 0,400 mol.L-1 para 0,280 mol.L-1. 
a) Qual a constante de velocidade da reação SO2Cl2(g) → SO2(g) + Cl2(g)? 
b) Qual o tempo de meia-vida desta reação? 
 
Questão VI 
A reação gasosa com cinética de primeira ordem está representado pela seguinte equação 
química balanceada: SO2Cl2(g) → SO2(g) + Cl2(g), apresentando uma constante cinética igual a 
k1 = 2,20 x 10-5.min-1 a uma temperatura de aproximadamente 600 K. Qual o valor da 
percentagem de uma amostra de SO2Cl2 que se decompõe no aquecimento a mesma 
temperatura durante 1 hora, e também determine o tempo de meia-vida, em dias. 
 
Questão VII 
A decomposição em fase gasosa do aldeído acético,também conhecido como acetaldeído, 
ocorre através de uma cinética de segunda ordem com velocidade específica de 
aproximadamente 0,30 L.mol-1.s-1. A partir destas informações, determine: 
a) O tempo de meia-vida, sabendo que a concentração inicial do aldeído é igual a 0,05 mol.L-1. 
b) O tempo necessário para que a concentração deste composto diminua de 0,50 mol.L-1 para 
0,10 mol.L-1. 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
15 
 
Questão VIII 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA - MODIFICADA) Moléculas de butadieno podem 
acoplar para formar C8H12. A expressão da velocidade para esta reação é v = k.[C4H6]² e a 
constante de velocidade estimada é 0,014 L.mol-1.s-1. Se a concentração inicial de butadieno é 
0,016 mol.L-1, determine o tempo necessário para que a concentração decaia para 0,0016 
mol.L-1. 
 
Questão IX 
A reação química do tipo 3A(gás) → P(gás), apresenta cinética de terceira ordem, com constante 
cinética na ordem de 3,50 x 10-4 L².mol-2.s-1. Sabendo que a espécie gasosa apresenta um 
decréscimo de concentração igual a 7,70 x 10-2 mol.L-1 para 2,1 x 10-2 mol.L-1, calcule o tempo 
necessário para esta diminuição. 
 
Questão X 
(GRILLO) As constantes de velocidade para a reação de segunda ordem de produção de iodo 
gasoso e de cloreto de hidrogênio, 2ICl(g) + H2(g) → I2(g) + 2HCl(g), são 0,163 e 0,348 L.mol-1.s-1, 
a 503 K e 513 K, respectivamente. Determine a energia de ativação (Eat) e o fator pré-
exponencial (A) para este processo cinético. 
 
Questão XI 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Computadores químicos são sistemas 
desenvolvidos para resolver diversos problemas de ciência e engenharia, por meio de reações 
químicas. Considere dois exemplos de aplicação desses computadores: 
I. Desenvolvimento de circuitos de controle molecular e procedimentos terapêuticos 
inteligentes utilizando um conjunto de velocidades de reações químicas como linguagem de 
programação para controlar a síntese de DNA. 
II. Definição das melhores rotas de deslocamento entre dois pontos de um mapa, de forma 
mais rápida do que qualquer sistema de navegação convencional. O computador utiliza um 
mapa preenchido com um líquido alcalino. O ponto de partida contém partículas de corante e o 
ponto de destino contém um gel misturado com ácido. 
Assinale a opção que apresenta os conceitos/processos que melhor descrevem o princípio de 
funcionamento dos computadores químicos exemplificados em I e II, respectivamente. 
a) Primeira lei da termodinâmica e solubilidade 
b) Mecanismos reacionais e variação da tensão superficial 
c) Entalpia de formação dos produtos e entalpia de neutralização 
d) Princípio de Le Chatelier e Lei de Hess 
e) Energia de Ativação e reação de Cannizzaro 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
16 
 
Questão XII 
(OLIMPÍADA BAIANA DE QUÍMICA) As figuras abaixo representam à reação A + B ⇄ 
Produtos. Após analisá-las, use a teoria das colisões para responder: 
a) Em qual dos três recipientes (a), (b) ou (c), a reação é mais rápida? 
b) Em qual recipiente, (d) ou (e), a reação é mais rápida? 
 
Questão XIII 
(OLIMPÍADA BAIANA DE QUÍMICA) Um modelo usado em cinética química é o da teoria das 
colisões. Segundo esse modelo, para uma reação ocorrer, partículas dos reagentes ao 
colidirem umas com as outras, algumas ligações devem ser quebradas e outras devem ser 
formadas. Mas nem todas as colisões levam à formação de produtos. A partir do entendimento 
dessa teoria, responda: 
a) Quais são os dois requisitos para que os choques entre as partículas resultem em reações? 
b) Por que ao reduzir o volume do recipiente no qual está ocorrendo uma reação na fase 
gasosa, a velocidade da reação aumenta? 
 
Questão XIV 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) A equação química hipotética A → D 
ocorre por um mecanismo que envolve as três reações unimoleculares abaixo (I, II e III). 
Nestas reações, ∆Hi representa as variações de entalpia, e Eai, as energias de ativação. 
I. A → B; Rápida, ∆HI , EaI 
II. B → C; Lenta, ∆HII , EaII 
III. C → D; Rápida, ∆HIII , EaIII 
Trace a curva referente à energia potencial em função do caminho da reação A → D, 
admitindo que a reação global A → D seja exotérmica e considerando que: ∆HII > ∆HI > 0; EaI 
< EaIII . 
 
Questão XV 
(OLIMPÍADA PARAENSE DE QUÍMICA – MODIFICADA) Em geral, reação química não 
ocorre toda vez que acontece uma colisão entre espécies potencialmente reativas. A reação 
ocorre quando as espécies reativas possuem um mínimo de energia no momento da colisão. É 
uma barreira que as espécies que colidem devem suplantar para produzir os produtos. A partir 
do texto apresentado, qual é esta energia e defina em bases cinéticas. 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
17 
 
Questão XVI 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Considere que na figura abaixo, o frasco 
A contém peróxido de hidrogênio, os frascos B e C contêm água e que se observa 
borbulhamento de gás no frasco C. O frasco A é aberto para a adição de 1 grama de dióxido 
de manganês e imediatamente fechado. Observa-se então, um aumento do fluxo de gás no 
frasco C. Após um período de tempo, cessa o borbulhamento de gás no frasco C, observando-
se que ainda resta sólido no frasco A. Separando-se este sólido e secando-o, verifica-se que 
sua massa é igual a 1 grama. 
a) Escreva a equação química que descreve a reação que ocorre com o peróxido de 
hidrogênio, na ausência de dióxido de manganês. 
b) Explique por que o fluxo de gás no frasco C aumenta quando da adição de dióxido de 
manganês ao peróxido de hidrogênio. 
 
Questão XVII 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Um recipiente aberto, mantido à 
temperatura ambiente, contém uma substância A(s) que se transforma em B(g) sem a presença 
de catalisador. Sabendo-se que a reação acontece segundo uma equação de velocidade de 
ordem zero, responda com justificativas às seguintes perguntas: 
a) Qual a expressão algébrica que pode ser utilizada para representar a velocidade da reação? 
b) Quais os fatores que influenciam na velocidade da reação? 
c) É possível determinar o tempo de meia-vida da reação sem conhecer a pressão de B(g)? 
 
Questão XVIII 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA) A equação de Arrhenius utilizada na cinética 
química, permite calcular a variação da constante de velocidade de uma reação química com a 
temperatura, bem como determinar a energia de ativação da reação. Matematicamente, a 
equação de Arrhenius é dada por: 
 
 , em que é a constante de velocidade da 
reação, é a constante de Arrhenius (pré-exponencial), é a energia de ativação, é a 
constante dos gases e é a temperatura. Considere que a constante de velocidade de uma 
reação de primeira ordem é 3,68  10–2 s–1 a 150°C, e a energia de ativação é 71 kJ.mol–1. 
Qual é o valor da constante de velocidade (em s-1) a 170°C? 
 
 
 
 
 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_de_ativa%C3%A7%C3%A3o
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
18 
 
a) 9,2  10–2 
b) 3,7  10–2 
c) 2,49 
d) 4,0  10–2 
e) 3,7  10–1 
 
Questão XIX 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA) A reação entre hidrogênio e bromo leva a formação 
de brometo de hidrogênio. Com o propósito de compreender o mecanismo foram realizadas 
medidas de concentração e velocidade inicial de consumo dos reagentes nas condições 
padrão (298 K, 1 bar), sendo os dados representados a seguir: H2(g) + Br2(g) → 2HBr(g). 
Experimento [H2]0 (mmolL-1) [Br2]0 (mmolL-1) v0 (× 10-5 molL-1s-1) 
I 1,5 3,0 2,0 
II 1,5 27,0 6,0 
III 4,5 3,0 6,0 
IV 3,0 2,5 3,6 
Após se determinar a lei de velocidade, o mecanismo abaixo foi proposto: 
1ª etapa: Br2 → 2Br 
2ª etapa: Br + H2 → HBr + H 
3ª etapa: H + Br2→ HBr + Br 
De posse dessas informações, assinale a afirmação correta. 
a) A constante de velocidade* é 7,6 × 10-6 (unidade resulta da lei de velocidade). 
b) A partir da lei de velocidade conclui-se que a terceira etapa é a etapa lenta. 
c) Todas as etapas elementares no mecanismo são bimoleculares.d) A equação de velocidade é expressa por v = k [H2]1/2.[Br2] 
e) k encontrado a partir da equação de velocidade foi 0,242 (unidade resulta da lei de 
velocidade). 
 
Questão XX 
(GRILLO) Considere uma proposta de mecanismo reacional para a reação entre o monóxido 
de nitrogênio e para o gás hidrogênio, conforme pode ser observado a seguir: 
 ( ) ⇄ ( ) 
 ( ) ( ) → ( ) ( ) 
Assinale a alternativa que corresponde a taxa de formação do monóxido de dinitrogênio, a 
partir do mecanismo proposto. 
 ) 
 [ ]
 
 
 [ ]
 [ ]
 [ ] 
 
 ) 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 [ ]
 [ ] 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
19 
 
 ) 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 [ ]
 [ ] 
 
 ) 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 [ ] 
 [ ] 
e) Nenhuma das alternativas anteriores 
Dica: Defina como ka e kb como a constante específica da reação reversível e kc como a 
constante específica da reação irreversível. 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
20 
 
CAPÍTULO II. GABARITO – EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO 
 
Questão I 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA - MODIFICADA) 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 [ 
 ]
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Item a) Vreação = 5,63 x 10-6 mol.L-1.s-1 
Item b) VBr2 = 1,69 x 10-5 mol.L-1.s-1 
Item c) VH+ = 3,38 x 10-5 mol.L-1.s-1 
Questão II 
(EXAME NACIONAL DOS ESTUDANTES - ENADE) Alternativa E. 
Primeira maneira de resolução. Aplicando o método das velocidades iniciais. 
Equação da velocidade: v = k.[H2]α.[NO]β, onde α e β correspondem as ordens de reação dos 
reagentes A e B, respectivamente. Aplicando a função logarítmica na equação acima, temos: 
Log v = log k + α.log[H2] + β.log[NO] 
 
Através do experimento 1, temos: Log (0,10) = log k + α.log(0,10) + β.log(0,10) 
-1 = log k – α – β 
log k = α + β -1 (Equação 1) 
 
Através do experimento 2, temos: Log (0,20) = log k + α.log(0,20) + β.log(0,10) 
-0,70 = log k – 0,70α – β 
log k = 0,70α + β - 0,70 (Equação 2) 
 
Através do experimento 3, temos: Log (0,40) = log k + α.log(0,10) + β.log(0,20) 
-0,40 = log k – α – 0,70β 
-0,40 = log k – 1 – 0,70β 
log k = 0,70β + 0,60 (Equação 3) 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
21 
 
Igualando as equações (1) e (2): α + β -1 = - 0,70 + 0,70α + β 
α - 0,70α = - 0,70 + 1 
0,30.α = 0,30 
α = 1,0 
 
Igualando as equações (1) e (3), temos: α + β -1 = 0,60 + 0,70α 
1 + β -1 = 0,60 + 0,70α 
β = 0,60 + 0,70α 
β = 2,0 
 
A ordem de reação para o gás hidrogênio é igual a 1 e a ordem de reação em relação ao 
monóxido de nitrogênio é igual a 2. 
Equação da velocidade: v = k.[H2].[NO]². 
 
Segunda maneira de resolução. 
 
Determinação da ordem de reação em relação ao gás hidrogênio (α): Observa-se que entre o 
experimento 1 e o 2, a concentração da quantidade de matéria do monóxido de nitrogênio 
encontra-se constante, enquanto a concentração de gás hidrogênio dobra e a velocidade 
também dobra. (
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
 
Determinação da ordem de reação em relação ao monóxido de nitrogênio (β): Observa-se que 
entre o experimento 1 e o 3, a concentração da quantidade de matéria do gás hidrogênio 
encontra-se constante, enquanto a concentração de monóxido de nitrogênio dobra, e a 
velocidade quadruplica. (
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
Equação da velocidade: v = k.[H2].[NO]². 
 
Questão III 
(OLIMPÍADA MARANHENSE DE QUÍMICA) Alternativa E. 
Cálculo da ordem de reação em relação ao H2, entre o experimento 1 e 2. 
A concentração da quantidade de matéria do monóxido de nitrogênio encontra-se constante, 
enquanto a concentração de gás hidrogênio dobra e a velocidade também dobra, logo: 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
22 
 
 
 
Cálculo da ordem de reação em relação ao NO, entre o experimento 1 e 3. 
A concentração da quantidade de matéria do hidrogênio gasoso encontra-se constante, 
enquanto a concentração de NO dobra e a velocidade quadruplica, logo: 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
Equação da velocidade da reação: v = k.[H2] x [NO2]² 
Ordem de reação em relação ao [NO] = 2 
Ordem de reação em relação ao [H2] = 1 
Ordem de reação global = 2 + 1 = 3 
 
Questão IV 
(GRILLO) Para a reação reversível, a constante de equilíbrio fica representada pela seguinte 
equação: 
[ ] [ ]
[ ] [ ]
 (Equação I). 
Através do par de reações químicas, tanto na etapa rápida (primeira reação) quanto na etapa 
lenta (segunda reação), [ClO] é a espécie intermediária. Isolando a [ClO] na Equação I, temos: 
[ ] 
 [ ] [ ]
[ ]
 (Equação II) 
A etapa lenta representada pela equação química ClO + O → Cl + O2, apresenta como taxa 
temporal do oxigênio está representado pela equação III. 
 [ ]
 
 [ ] [ ] (Equação III) 
Substituindo a expressão da concentração de [ClO] (equação II) na equação III, temos: 
 [ ]
 
 [ ] [ ] 
 [ ]
 
 
 [ ] [ ]
[ ]
 [ ] 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
23 
 
 [ ]
 
 
 [ ] [ ] [ ]
[ ]
 
Questão V 
(OLÍMPÍADA NORTE – NORDESTE DE QUÍMICA) 
Item a) Cálculo da constante cinética (k): (
[ ] 
[ ] 
) 
 
 (
 
 
) 
 
Item b) Cálculo do tempo de meia-vida, para uma cinética de primeira ordem: 
 
 
 ⁄
 
 
 
 
 
 
 
Questão VI 
Dados do problema: K = 2,20 x 10-5 min-1 (600 K) e Tempo = 1 hora (60 minutos) 
Cálculo da percentagem de cloreto de sulfurila durante 1 hora (60 minutos): 
[ ] 
[ ] 
 
[ ] 
[ ] 
 ( 
 ) 
[ ] 
[ ] 
 
O valor percentual de decomposição é igual a 99,86%. 
Cálculo do tempo de meia-vida: 
 ⁄
 
 
 
 
 
 
 
Questão VII 
Equação química de decomposição: C2H4 O(g) → CH4(g) + CO(g). 
Item a) Cálculo do tempo de meia-vida: 
 ⁄
 
 
 [ ] 
 
 
 ⁄
 
 
 
 
Item b) Cálculo do tempo (t): 
 
[ ] 
 
 
[ ] 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
24 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão VIII 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA - MODIFICADA) Cálculo do tempo sabendo que o 
processo é de segunda ordem. 
 
[ ] 
 
 
[ ] 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão IX 
Cálculo do tempo (t), considerando a cinética de segunda ordem: 
 
 
[ ] 
 
 
[ ] 
 
 
( ) 
 
 
( ) 
 ( ) 
 ( ) 
Questão X 
(GRILLO) Dados do problema: k1 (503 K) = 0,163 L.mol-1.s-1 e k2 (513 K) = 0,348 L.mol-1.s-1. 
Cálculo da energia de ativação (Eat), a partir da aplicação da equação de Arrhenius: 
 (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
25 
 
Determinação do fator pré-exponencial (A): 
( 
 
 
)
 
 ( ) → 
Questão XI 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa B. 
A afirmativa I apresenta o seguinte termo: “conjunto de velocidades de reações químicas”. 
Este fator reflete no processo de mecanismo cinético reacional. Com relação a afirmativa II 
está presente o seguinte termo: “contém partículas de corante e o ponto de destino contém gel 
misturado com ácido”. Essa afirmativa caracteriza o que definimos de Tensão Superficial. 
Trata-se de um processo físico que ocorre diretamente nainterface entre duas fases químicas. 
Questão XII 
(OLIMPÍADA BAIANA DE QUÍMICA) 
Item a) Segundo a Teoria das Colisões, para que uma reação ocorra, é necessário que 
partículas dos reagentes entrem obrigatoriamente em contato umas com as outras, o que irá 
ocorrer no estudo de uma forma de energia em consequência dos choques elásticos para a 
quebra das ligações nessas partículas. Outro requisito para que a colisão seja efetiva, é que 
as partículas entre em colisão com uma determinada orientação adequada, de modo que os 
átomos possam formar novas ligações. Logo, quanto maior a frequência das colisões, maior 
será o número de colisões por unidade de tempo, e com isso, maior será a probabilidade de 
ocorrerem colisões efetivas, isto é, as partículas se chocam com uma energia mínima 
necessária para que a reação ocorra. Quanto maior a quantidade de partículas em um dado 
recipiente, maior será a frequência das colisões. Ao analisar os recipientes (a), (b) e (c), os 
recipientes (a) e (b) apresentam o mesmo volume, menor que o recipiente (c), e o número de 
partículas de (b) é igual ao de (c) é maior que o de (a), o que leva a concluir que em (b), o 
número de partículas por unidade de volume é maior. Desse modo, em (b) as partículas terão 
maior frequência de colisão em comparação com os outros recipientes. Conclusão: a 
velocidade do recipiente (b) será maior que os demais. 
Item b) Sabendo que a quantidade de partículas por unidade de volume é igual em (d) e (e) e 
que a temperatura do sistema é maior em (d) do que em (e), podemos afirmar que o processo 
ocorre mais rápido em (e). Este fato pode ser explicado a partir da Teoria das Colisões. 
 
Questão XIII 
(OLIMPÍADA BAIANA DE QUÍMICA) 
Item a) Os requisitos para que os choques sejam efetivos são os seguintes: 
- Energia das colisões; 
- Orientação das partículas. 
Item b) Pois diminuindo o volume do recipiente, aumentam o número de colisões por unidade 
de área e também aquelas entre as próprias partículas, isto é, aumenta a pressão, pois 
aumenta a frequência das colisões. Maior frequência das colisões significa maior número de 
choques por unidade de tempo. Assim, com maior número de choques por unidade de tempo, 
aumenta a probabilidade de acontecerem choques que resultem em reações, ou seja, em 
quebra de ligações. 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
26 
 
Questão XIV 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Com relação às energias potenciais das 
substâncias, deve-se prestar atenção à variação de entalpia das reações. Temos que a reação 
I e II são endotérmicas e portando caminho A→B→C apresenta energia potencial crescente. 
Como a reação global A → D é exotérmica (libera energia), temos que D possui energia 
potencial menor que A. Ainda vale identificar que HI é menor que HII (enunciado). Para 
identificar as magnitudes relativas das energias de ativação, utiliza-se basicamente as 
informações do enunciado, com exceção da EaII. Pela etapa II ser a etapa lenta, chega-se à 
conclusão que EaII será a maior energia de ativação. Logo, chega-se ao gráfico: 
 
Questão XV 
(OLIMPÍADA PARAENSE DE QUÍMICA - MODIFICADA) 
Trata-se da Energia de Ativação. A energia de ativação é a mínima energia mínima necessária 
para que as espécies químicas dos reagentes devem possuir para que a reação ocorra. 
 
Trata-se de um tipo de energia que se encontra na parte da cinética química. A energia de 
ativação é um parâmetro que foi estudado por Arrhenius, representado pela seguinte equação 
matemática apresentada a seguir: 
( 
 
 
)
, em que k = constante cinética ou também 
conhecida como velocidade específica, A = Fator pré-exponencial, Eat = Energia de ativação, R 
= constante dos gases ideais e T = temperatura absoluta. 
 
Questão XVI 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) 
Item a) Equação química da decomposição do peróxido de hidrogênio: 
H2O2(l) → H2O(l) + ½ O2(g) 
Item b) Observa-se que no próprio enunciado, a quantidade de dióxido de manganês 
depositada inicialmente no experimento é a mesma quantidade recuperada na fase final do 
processo. Além disso, a adição deste mesmo óxido ocasiona um aumento na velocidade da 
reação química, o que leva a concluir que o referido óxido é um catalisador. 
 
 
A
B
C
D
 
EaI 
EaII 
EaIII 
 
HI 
HII 
HIII 
 EP 
Caminho da reação
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
27 
 
Questão XVII 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) 
Item a) A expressão algébrica da velocidade é a seguinte: v = k.[A]0, ou seja, v = k. Para uma 
reação química com cinética de ordem zero, a velocidade é diretamente dependente, 
diretamente proporcional a constante cinética e independente da concentração do reagente. 
Item b) Para este caso específico os fatores que influenciam na velocidade da reação são os 
seguintes: Energia de ativação; Temperatura; Superfície de contato. 
Item c) Sim. A equação do tempo de meia-vida para uma reação de ordem zero é dada pela 
seguinte equação matemática: 
 ⁄
 
[ ] 
 
. 
 
Questão XVIII 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA) Alternativa A. 
Dados do problema: k1 (150 + 273 = 423 K) = 3,68 x 10-2 s-1 e k2 (170 + 273 = 443 K) = ? 
Para a determinação da velocidade específica à 443 K será necessário aplicar a equação de 
Arrhenius: 
 
 (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 (
 
 
) 
(
 
 
) ⏟ 
 
 
 
 
Questão XIX 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA) Alternativa E. 
Cálculo da ordem de reação em relação ao hidrogênio molecular, entre o experimento I e III. 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
 
Cálculo da ordem de reação em relação ao bromo molecular, entre o experimento I e II. 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Equação da velocidade da reação: v = k.[H2] x [Br2]1/2 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
28 
 
Ordem de reação em relação ao [H2] = 1 
Ordem de reação em relação ao [Br2] = 1/2 
Ordem de reação global = 1 + ½ = 3/2 
 
Cálculo da velocidade específica a partir do primeiro experimento: 
 
 
 
 
 
 
 ( 
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
Questão XX 
Alternativa B. 
 
A partir do mecanismo proposto, o dióxido de dinitrogênio é o intermediário, ou seja, o 
composto que se encontra como produto da reação reversível e reagente da reação 
irreversível. 
Será definido como ka e kb como a constante específica da reação reversível e kc como a 
constante específica da reação irreversível. 
Relação da taxa temporal do intermediário a partir do composto que representa o 
intermediário: 
 [ ]
 
 [ ]
 [ ] [ ] [ ] 
Como a taxa temporal do intermediário é igual a zero, temos que: 
 [ ]
 ⏟ 
 
 [ ]
 [ ] [ ] [ ] 
 [ ] [ ] [ ] [ ]
 
[ ] { [ ] } [ ]
 
[ ] 
 [ ]
 
 [ ]
 
Equação da taxa de formação do óxido de dinitrogênio: 
 [ ]
 
 [ ] [ ] 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 [ ]
 [ ] 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
29 
 
CAPÍTULO III. EXERCÍCIOS DISCURSIVOS 
 
Questão 01 
(GRILLO) Através da equação química hipotética apresentada a seguir: 4A(g) + 3B(g) → 2W(g), 
e sabendo que a velocidade da reação seja igual a 1,5 mol.L-1.h-1, determine as velocidades 
de formação e de consumo dos participantes gasosos da referida reação. 
 
Questão 02 
(GRILLO) Sabendo que a velocidade de consumo de A é igual a 1,75 mol.L-1.s-1 na reação 
gasosa do tipo 3A(g) + 2B(g) → W(g) + 5Z(g). A partir das informações apresentadas, determine 
as velocidades de formação, a velocidade de consumo dos participantes gasosos e também 
da velocidade de reação. 
 
Questão 03 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Estudos cinéticos demonstram que a equação 4A + 
B + C → 2D + 2E ocorre em três etapas, segundo o mecanismo a seguir: 
Etapa 1: A + B + C → 2F(lenta) 
Etapa 2: 2F + A → 2G (rápida) 
Etapa 3: G + A → D + E (rápida) 
Os dados cinéticos de quatro experimentos conduzidos a mesma temperatura são 
apresentados na Tabela 1. 
Tabela 1 - Dados cinéticos da reação em estudo. 
Experimento 
Velocidade inicial 
(mol.L-1.s-1) 
Concentração inicial das espécies químicas 
(mol.L-1) 
A B C F G 
1 90 9 3 3 2 2 
2 60 9 2 3 2 1 
3 120 9 3 4 1 1 
4 3 3 3 3 0,5 0,5 
Determine: 
a) A equação da velocidade da reação. 
b) A ordem global da reação. 
c) O valor da constante de velocidade. 
 
Questão 04 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Para a reação foram realizados três experimentos, 
conforme a tabela abaixo: 
Experimento [A] (mol.L-1) [B] (mol.L-1) Velocidade de reação (mol.L-1.s-1) 
I 0,10 0,10 2,0 x 10-3 
II 0,20 0,20 8,0 x 10-3 
III 0,10 0,20 4,0 x 10-3 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
30 
 
 
Determine: 
a) a lei da velocidade da reação acima; 
b) a constante de velocidade; 
c) a velocidade de formação de C quando as concentrações de A e B forem ambas 0,50 mol.L-
1. 
 
Questão 05 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) A decomposição do aldeído acético ocorre segundo 
a reação: CH3CHO(g) → CH4(g) + CO(g). A velocidade inicial da reação foi medida na mesma 
temperatura para duas concentrações do aldeído, fornecendo os resultados abaixo: 
[CH3CHO] 
(mol.L-1) 
Velocidade da reação 
(mol.L-1.s-1) 
0,10 0,020 
0,20 0,081 
Determine a constante de velocidade e a ordem dessa reação. 
 
Questão 06 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) A reação em fase gasosa: a A + b B  c C + d D 
foi estudada em diferentes condições, tendo sido obtidos os seguintes resultados 
experimentais: 
Concentração inicial (mol.L-1) Velocidade inicial 
(mol.L-1.h-1) [A] [B] 
1 x 10-3 1 x 10-3 3 x 10-5 
2 x 10-3 1 x 10-3 12 x 10-5 
2 x 10-3 2 x 10-3 48 x 10-5 
A partir dos dados acima, determine a constante de velocidade da reação. 
Questão 07 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Para a reação hipotética A + B  Produtos, tem-se 
os seguintes dados: 
A (mol.L-1) B (mol.L-1) v (mol.L-1.h-1) 
10,00 10,00 100,0 
Considerando a mesma reação, verificou-se também a seguinte correlação: 
A (mol.L-1) B (mol.L-1) v (mol. L-1.h-1) 
10   
onde  e  são, respectivamente, as ordens da reação em relação a A e B. Sabendo que (α/β) 
= 10,0, determine: 
a) a constante de velocidade k; 
b) os valores numéricos das ordens parciais e global da reação. 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
31 
 
Questão 08 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) No estudo da cinética da reação 2 NO(g) + H2(g)  
N2O(g) + H2O(g) ocorrendo à temperatura de 700°C, foram obtidos os dados constantes da 
tabela abaixo: 
C (concentração inicial - mol.L-1) 
Vo (velocidade inicial) 
(mol.L-1.s-1) 
NO H2 
0,025 0,01 2,4 x 10-6 
0,025 0,005 1,2 x 10-6 
0,0125 0,01 0,6 x 10-6 
Pede-se: 
a) a ordem global da reação; 
b) a constante de velocidade a esta temperatura. 
 
Questão 09 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA) Observa-se que uma reação de decomposição de 
primeira ordem tem as seguintes constantes de velocidade nas temperaturas mencionadas: 
T (°C) k (10-3 s-1) 
0 2,46 
20,0 25,1 
40,0 576 
Estime a energia de ativação. 
 
Questão 10 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Um primeiro estudo da cinética da reação SO2(g) + 
O3(g) → SO3(g) + O2(g) foi feito a 250 K, fornecendo os dados da tabela abaixo: 
[SO2] 
(mol.L-1) 
[O3] 
(mol.L-1) 
Taxa 
(mol.L-1.s-1) 
0,25 0,40 0,118 
0,25 0,20 0,118 
0,75 0,20 1,062 
Um segundo estudo foi então realizado a 400 K, fornecendo: 
[SO2] (mol.L-1) [O3] (mol.L-1) Taxa, (mol.L-1.s-1) 
0,50 0,30 1,425 
Com base nesses dados, estime a energia de ativação da referida reação. 
 
Questão 11 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) A decomposição térmica do SO2Cl2, gasoso a 
320°C, segue uma cinética idêntica à desintegração radioativa, formando SO2 e Cl2 gasosos, 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
32 
 
com uma constante de velocidade k = 2,20 x 10-5.s-1. Calcule a percentagem de SO2Cl2 que se 
decompõe por aquecimento a 320°C, durante 4h 25min. 
 
Questão 12 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Considere o decaimento radioativo do 24Na como 
um processo cinético de primeira ordem, conforme mostrado no gráfico abaixo. 
 
Para este radioisótopo, determine: 
a) a constante de decaimento, k; 
b) o tempo de meia-vida, em horas. Dados: ln 2 = 0,693; ln 3 = 1,099; ln 5 = 1,609. 
 
Questão 13 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA – MODIFICADA) Em 1889, o químico sueco August 
Svante Arrhenius demonstrou que, para uma reação com energia de ativação constante Eat, a 
variação da velocidade específica, k, com a temperatura é expressa pela equação: k = A.e-
Eat/R.T, onde: A é o fator de frequência, R é a constante universal dos gases, e é a base dos 
logaritmos neperianos e T é a temperatura Kelvin. Certa reação obedece a uma lei velocidade 
onde os valores de k são 0,00001 e 0,00010 L.mol–1.s–1, a 312,50 K e 357,14 K, 
respectivamente. Usando essas informações, calcule: 
a) a ordem da reação; 
b) a energia de ativação; 
c) o fator de frequência; 
d) a temperatura na qual a reação é 10 vezes mais lenta que a 312,50 K. Dado: R = 2,00 
cal.K.–1.mol–1. 
 
Questão 14 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) A reação abaixo segue a mesma cinética do 
decaimento radioativo. A → 2B + ½C. Ao se acompanhar analiticamente o desenvolvimento 
desta reação na temperatura T1, obtêm-se o Gráfico 1, o qual estabelece uma relação entre a 
concentração molar da substância A no meio reacional e o tempo de reação. 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
33 
 
 
Ao se conduzir esta mesma reação em diversas temperaturas, obtêm-se diferentes valores 
para a constante de velocidade de reação k, conforme os dados da Tabela 1. 
 
Tabela 1 - Efeito da temperatura na constante de velocidade (k). 
 
Finalmente, com um tratamento matemático dos dados da Tabela 1, pode-se construir o 
Gráfico 2, o qual fornece uma relação entre a constante de velocidade e a temperatura. Com 
base nas informações fornecidas, considerando ainda que ln 2 = 0,69 e que a constante 
universal dos gases é igual a 8,3 J.mol-1.K-1, determine: 
a) a temperatura T1; 
b) a energia de ativação, em kJ/mol, da reação. 
 
Questão 15 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) A reação 3 ClO- → ClO3- + 2 Cl-, pode ser 
representada pelo seguinte diagrama de energia potencial (EP) pela coordenada da reação: 
 
Temperatura (°C) 25 45 55 65 
Constante de velocidade, k (s-1) 3,2 x 10-5 5,1 x 10-4 1,7 x 10-3 5,2 x 10-3 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
34 
 
Pede-se: 
a) Propor um mecanismo para a reação, composto por reações elementares. 
b) A expressão da velocidade de reação global. Justifique a resposta. 
 
Questão 16 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) À temperatura de 147°C, a decomposição do 
peróxido de diterbutila, em fase gasosa, obedece à equação: (CH3)3COOC(CH3)3  2 
CH3COCH3 + C2H6. O estudo cinético dessa reação pela medida da pressão total da mistura 
em função do tempo, a volume constante, mostrou que a mesma é de 1ª ordem. Com base na 
tabela abaixo, calcular a velocidade média da reação em relação de di-t-butila, no intervalo de 
0 a a10 minutos, em mol.L –1.min –1 . 
T(min) 0 6 10 14 22 
P(mmHg) 180 200 210 220 240 
Dado: Constante dos gases ideais (R) = 62,50 mm Hg.L.mol-1.K-1. 
 
Questão 17 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) A reação do óxido nítrico com hidrogênio, a 827ºC, 
fornece nitrogênio e vapor d’água. Nestas condições, foram obtidos os seguintes dados 
cinéticos: 
Experiência PH2 (torr) PNO (torr) 
Velocidade inicial 
(torr.s –1) 
1 400 152 0,28 
2 400 300 1,08 
3 400 359 1,55 
4 300 400 1,44 
5 289 400 1,39 
6 205 400 0,98 
7 147 400 0,70 
Considerando a reação ocorrendo em um recipiente de 1,00 L, na temperatura dada e com 
uma pressão inicial de NO de 100 torr, calcule o número de mol de H2 necessário para que a 
velocidade inicial seja de 3,75 x 10 –2 torr.s–1. 
 
Questão 18 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) A reação 2A(l) + 2B(l) → 3C(l), onde A, B e C 
representam substâncias puras foi realizada, isotermicamente, em um béquer, repetidas 
vezes. As concentrações iniciais dos reagentes usados e as velocidades iniciais de cada uma 
das reações realizadas são mostradas no quadro abaixo. Calcule a ordem parcial da referida 
reação em relação a cada um dos reagentes. 
 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
35 
 
REAÇÃO 
N° 
CONCENTRAÇÃO INICIAL (MOL.L-1) 
VELOCIDADE INICIAL (MOL.L-1.MIN-1) 
A B C 
1 4,000 0,5000 0 12,13 
2 4,000 0,8000 0 17,67 
3 4,000 2,0000 0 36,76 
4 2,000 4,0000 0 27,86 
5 0,800 4,0000 0 9,86 
6 0,500 4,0000 0 5,65 
DADOS 
Valor Logaritmo neperiano Valor Logaritmo neperiano 
12,13 2,50 17,67 2,87 
36,76 3,60 27,86 3,33 
9,86 2,29 5,65 1,73 
4,0 1,39 2,0 0,69 
0,5 - 0,69 0,8 - 0,22 
 
Questão 19 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Velocidades iniciais (vi) de decomposição 
do peróxido de hidrogênio foram determinadas em três experimentos (A, B e C), conduzidos 
na presença de I-(aq) sob as mesmas condições, mas com diferentes concentrações iniciais de 
peróxido [H2O2], de acordo com os dados abaixo: 
Experimento [H2O2] (mol.L-1) Vi (10-3 mol.L-1.s-1) 
A 0,750 2,745 
B 0,500 1,83 
C 0,250 0,915 
Com base nestes dados, para a reação de decomposição do peróxido de hidrogênio: 
a) Escreva a equação estequiométrica que representa a reação; 
b) Indique a ordem desta reação; 
c) Escreva a lei de velocidade da reação; 
d) Determine o valor numérico da constante de velocidade; 
e) Indique a função do I-(aq) na reação. 
 
Questão 20 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) A equação química que representa a 
reação de decomposição do gás N2O5 é: 2N2O5(g) → 4NO2(g) + O2(g). A variação da velocidade 
de decomposição do gás N2O5 é dada pela equação algébrica: v = k.[N2O5], em que k é a 
constante de velocidade desta reação, e [N2O5] é a concentração, em mol/L do N2O5, em cada 
tempo. A tabela a seguir fornece os valores de ln[N2O5] em função do tempo, sendo a 
temperatura mantida constante. 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
36 
 
Tempo (segundos) ln [N2O5] 
0 - 2,303 
50 - 2,649 
100 - 2,996 
200 - 3,689 
300 - 4,382 
400 - 5,075 
a) Determine o valor da constante de velocidade (k) desta reação de decomposição. Mostre os 
cálculos realizados. 
b) Determine o tempo de meia-vida do N2O5 no sistema reagente. Mostre os cálculos 
realizados. 
 
Questão 21 
(CONCURSO PARA DOCENTE - IFRJ) A decomposição química de um composto A 
apresenta cinética de primeira ordem. Um estudo sobre o decréscimo de concentração do 
composto versus o tempo é mostrado na seguinte tabela: 
[A] (mol.L-1) Tempo (horas) 
25,00 0 
18,95 1 
10,88 3 
6,25 5 
De acordo com os dados obtidos, calcule: 
a) o tempo de meia-vida para o decaimento do composto; 
b) o valor da constante de velocidade; 
c) a concentração da substância A, decorridos 4 horas de reação; 
d) o tempo necessário para a decomposição de 99% do composto. 
 
Questão 22 
(CONCURSO PARA DOCENTE - IFRJ) A reação de decomposição do pentóxido de 
dinitrogênio (N2O5) possui uma constante de velocidade a 25°C igual a 3,38 x 10-4.s-1. 
Considerando que a equação que representa a reação é: 2 N2O5(g) → 4 NO2(g) + O2(g). 
a) Calcule o tempo de meia vida do N2O5. 
b) Construa um gráfico qualitativo, do qual possa extrair o valor da constante. 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
37 
 
Questão 23 
(CONCURSO PARA DOCENTE - IFRJ) Esta reação, expressa na equação a seguir, foi 
realizada na temperatura de 20°C, com concentração inicial de NO3(g), igual a 0,05 mol.L-1. 
Decorridos 60 minutos, foi verificado que a concentração de NO3 passou a ser de 0,0358 
mol.L-1. NO3(g) → NO2(g) + ½ O2(g). Sabendo que a decomposição de NO3(g) segue uma 
cinética de segunda ordem, determine o seguinte: 
a) O valor da constante cinética; 
b) A concentração de NO3(g) decorridos 145 minutos; 
c) O tempo necessário para que reste 1% da concentração inicial do reagente. 
 
Questão 24 
(CONCURSO PARA DOCENTE - IFRJ Dados cinéticos foram levantados a uma determinada 
temperatura para esta reação: C2H5I(g) → C2H4(g) + HI(g). Com base nesses dados, 
construíram-se os seguintes gráficos: 
 
O efeito da temperatura sobre essa mesma reação foi também estudado. A tabela a seguir 
mostra os resultados obtidos. Para esta reação: 
 
 
 
 
a) Descreva a lei de velocidade e justifique sua resposta; 
b) Calcule os parâmetros de Arrhenius; 
c) Determine a constante de velocidade da reação e a temperatura em que os dados 
empregados na construção dos gráficos foram obtidos. 
 
Questão 25 
Considere uma reação hipotética em fase aquosa que apresenta cinética de segunda ordem, 
do tipo A(aq) + B(aq) → P(aq). Este processo foi conduzido inicialmente em 0,050 mol.L-1 de Q e 
0,080 mol.L-1 em B. Após o decorrer da reação, a concentração da quantidade de matéria de A 
caiu para 0,020 mol.L-1 em um período de uma hora. Determine a constante cinética em L.mol-
1.s-1. 
 
Temperatura (oC) 300 325 375 400 
Tempo de meia vida (h) 86,69 13,85 0,54 0,13 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
38 
 
Questão 26 
Considere a reação de segunda ordem do tipo A(aq) + 2B(aq) → P(aq). Este processo apresentou 
inicialmente 0,075 mol.L-1 em A e 0,080 mol.L-1 em B. Após um período de aproximadamente 
uma hora, a concentração da quantidade de matéria de A foi igual a 0,045 mol.L-1. Através 
destas informações, determine a constante de velocidade em L.mol-1.s-1. 
 
Questão 27 
 (INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA – MODIFICADA) A figura apresenta cinco 
curvas (I, II, III, IV e V) da concentração de uma espécie X em função do tempo. Considerando 
uma reação química hipotética representada pela equação X(g) → Y(g), determine qual a curva 
correspondente a uma reação química que obedece a uma lei de velocidade de segunda 
ordem em relação à espécie X. 
 
Questão 28 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA) Na reação abaixo ocorre à transferência de um 
átomo de oxigênio do NO2 para o CO: CO(g) + NO2(g) → CO2(g) + NO(g). Esta reação foi 
estudada a 267°C obtendo-se os seguintes dados: 
 
 
 
 
 
 
 
A partir destes dados, determine: 
a) A expressão da velocidade; 
b) A ordem de reação em relação a cada reagente; 
c) Calcule a constante de velocidade, expressando-a com suas unidades. 
 
 
Experimento 
Concentração (mol.L-1) 
Velocidade Inicial (mol.L-1.s-1) 
[CO] [NO2] 
1 5,0 x 10-4 0,35 x 10-4 5,65 x 10-10 
2 5,0 x 10-4 0,70 x 10-4 1,13 x 10-9 
3 1,0 x 10-3 0,35 x 10-4 1,13 x 10-9 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
39 
 
Questão 29 
Uma reação elementar do tipo W + Z → X foi realizada a uma temperatura ambiente com 
concentrações iniciais iguais a dos dois reagentes, [W]0 e [Z]0, de 10-3 mol.L-1 e obteve-se uma 
constante cinética, k = 8 x 10-3 (unidade). Responda: 
a) Qual a ordem da reação? 
b) Qual a unidade da velocidade específica? 
c) Calcule o tempo de meia-vida da reação. 
 
Questão 30 
(GRILLO) A energia de ativação para a reação de decomposição do iodeto de hidrogênio é de 
aproximadamente 182 kJ.mol-1. A constante de velocidade a 700°C é 1,57x10-3 L.mol-1.s-1. 
Calcule: 
a) a velocidade específica a 600°C; 
b) o fator pré-exponencial (A) a 600°C. 
 
Questão 31 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) O propeno pode ser obtido através da reação de 
isomerização do ciclopropano, conforme apresentado na reação abaixo: 
 
O estudo teórico da cinética, considerando diferentes ordens para esta reação, fornece as 
seguintes equações: 
[∆] = 0,100 – k.t, se a reação for de ordem zero; 
 
 (
 
 
) , se a reação for de primeira ordem; e 
 
 
 
 
 
 
 , se a reação for de segunda ordem, onde k é a constante de velocidade. 
 
Seguindo este estudo, foram obtidos dados experimentais da concentração de ciclopropano 
[Δ] ao longo do tempo t, apresentados nos gráficos abaixo em três formas diferentes. 
Considerando as informaçõesmencionadas, determine a expressão da velocidade de reação 
para a isomerização do ciclopropano. 
 
(g) (g)
0,1
0,09
0,08
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0 5 10 15 20 25
Tempo (mín)
-2,1
-2,3
-2,5
-2,7
-2,9
-3,1
-3,3
0 5 10 15 20 25
Tempo (mín)
[
]

In
 [
]

DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
40 
 
 
Questão 32 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Considere a reação em fase gasosa entre o óxido 
nítrico e oxigênio exibindo a concentração inicial das espécies gasosas a uma certa 
temperatura T. 2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g). 
 
 
 
 
 
 
 
a) Determine a ordem de reação para o NO. 
b) Determine a ordem de reação para o O2. 
c) Calcule a constante cinética. 
d) Calcule a constante de taxa e dê suas unidades a esta temperatura. 
e) Calcule a taxa inicial de desaparecimento de O2(g) em mol.L-1.s-1 para o experimento 3. 
f) Nesta reação segue um mecanismo em duas etapas, sendo o primeiro passo dado a seguir: 
2 NO(g) ⇄ N2O2(g). Escreva a equação da segunda etapa do mecanismo. 
 
Questão 33 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) A reação química hipotética representada 
pela seguinte equação: 2 AB2C →⏞
 
 2AB2 + C2 foi acompanhada experimentalmente, medindo-
se as concentrações das espécies [AB2C], [AB2] e [C2] em função do tempo. A partir destas 
informações experimentais, foram determinada a constante de velocidade (k) e a lei de 
velocidade da reação. Com base nessa lei de velocidade, o mecanismo abaixo foi proposto e 
aceito. Mecanismo: 
AB2C →⏞
 
 AB2 + C (Etapa Lenta) 
AB2 + C →⏞
 
AB2 + C2 (Etapa Rápida) 
Explique como foi possível determinar a constante de velocidade (k). 
 
 
25
20
15
10
5
0
0 5 10 15 20 25
Tempo (mín)
1
/[
]

Concentração (mol.L-1) Taxa inicial de formação 
de NO2 (mol.L-1.s-1) [NO] [O2] 
0,020 0,020 0,057 
0,040 0,040 0,455 
0,040 0,020 0,228 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
41 
 
Questão 34 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) A reação de combustão 2SO2(g) + O2(g)  
2SO3(g) é lenta e pode ser representada pela figura: 
Caminho da reação
E
n
e
rg
ia
 (
K
c
a
l/
m
o
l)
 
Esta mesma reação pode ser catalisada pelo NO2(g) em duas etapas, sendo que a primeira é 
bem mais lenta que a segunda. Numa mesma figura, esboce o perfil da curva da reação não 
catalisada e da reação catalisada pelo NO2(g). 
 
Questão 35 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Para a reação A + B → C, foram constatados 
experimentalmente os seguintes perfis de concentração molar (mol.L-1) versus tempo (h): 
 
Observa-se ainda, experimentalmente, que a concentração do reagente B cai à metade do 
valor inicial em 195 h. Determine: 
a) A lei de velocidade; 
b) O valor da constante de velocidade. 
 
Questão 36 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Com base nos dados de variação da concentração 
com o tempo, obtidos em laboratório para a reação 2 A → B + C foi levantado o gráfico a 
seguir. Valendo-se exclusivamente de métodos gráficos, pôde-se determinar a velocidade 
específica como sendo k = 2.s-1. 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
42 
 
 
a) Diga a ordem da reação; 
b) Descreva o método utilizado. 
 
Questão 37 
(EXAME NACIONAL DE CURSOS – ENGENHARIA QUÍMICA) Dados experimentais obtidos 
a partir de uma reação A → B são apresentados na tabela abaixo: 
Tempo (segundos) Concentração de A (mol.L-1) 
100 0,50 
200 0,25 
300 0,20 
Determine: 
a) A ordem de reação. 
b) O valor da constante de velocidade. 
c) O tempo de meia-vida para uma concentração inicial de 1 mol.L-1. 
 
Questão 38 
(OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO RIO GRANDE DO SUL) 2 HgCl2 + C2O42- → 2 Cl- + 2 CO2(g) + 
Hg2Cl2(s) foi estudada em solução aquosa, segundo o número de mol de cloreto mercuroso que 
precipita por litro de solução por minuto. Os dados obtidos estão na tabela. 
[HgCl2] (mol.L-1) [C2O42-] (mol.L-1) Velocidade (mol.L-1.min-1) 
0,100 0,15 1,8 x 10-5 
0,100 0,30 7,2 x 10-5 
0,050 0,30 3,6 x 10-5 
a) Determine a equação de velocidade de reação. 
b) Calcule o valor da constante de velocidade da reação. 
c) Qual será a velocidade da reação quando [HgCl2] = 0,010 mol.L-1 e [C2O42-] = 0,010 mol.L-1? 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
43 
 
Questão 39 
(OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO RIO DE JANEIRO) Para a reação genérica abaixo, a 298 K: 3 
X2Y + WZ3 → Produtos. Foram obtidos os seguintes dados cinéticos: 
Experimento 
Concentração (mol.L-1) Velocidade inicial 
(mol.L-1.s-1) [X2Y]0 [WZ3]0 
I 1,72 2,44 0,68 
II 3,44 2,44 5,44 
III 1,72 0,10 2,8 x 10-2 
IV 2,91 1,33 ? 
a) Em relação a cada reagente, determine a ordem da reação. Determine também, a ordem 
global da reação. 
b) A partir das informações da tabela, determine a lei de velocidade para a reação. 
c) Utilizando os dados, determine o valor da constante de velocidade para a reação genérica 
acima. 
d) Utilizando os dados fornecidos, calcule a velocidade de reação para o experimento IV. 
e) A velocidade de reação aumenta por um fator de 100 da presença de um catalisador, a 298 
K. A energia de ativação aumentará, diminuirá ou permanecerá a mesma? Justifique. 
 
Questão 40 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Considere a curva de variação de energia 
potencial das espécies A, B, C, D e E, envolvidas em uma reação química genérica, em função 
do caminho da reação, apresentada na figura ao lado. 
 
Suponha que a reação tenha sido acompanhada experimentalmente, medindo-se as 
concentrações de A, B e C em função do tempo. 
a) Proponha um mecanismo de reação para o processo descrito na figura, indicando a reação 
global. 
b) Indique a etapa lenta do processo e escreva a lei de velocidade da reação. 
c) Baseado na sua resposta no item b e conhecendo as concentrações de A, B e C em função 
do tempo, explique como determinar a constante de velocidade desta reação. 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
44 
 
Questão 41 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA) Uma das reações que ocorrem nos motores de 
carro e sistemas de exaustão é: NO2(g) + CO(g) → NO(g) + CO2(g). Os dados experimentais para 
esta reação são os seguintes: 
Experimento 
[NO2] inicial 
(mol.dm-3) 
[CO] inicial 
(mol.dm-3) 
Velocidade inicial 
(mol.dm-3.s-1) 
1 0,10 0,10 0,0050 
2 0,40 0,10 0,0800 
3 0,10 0,20 0,0050 
a) Escreva a equação da lei de velocidade desta reação, considerando o seguinte mecanismo 
para esta reação: 
Etapa 1: NO2 + NO2 → NO3 + NO 
Etapa 2: NO3 + CO → NO2 + CO2 
b) Qual a etapa determinante da reação? Justifique. 
c) Desenhe um diagrama de energia (energia versus caminho da reação) para esta reação. 
 
Questão 42 
(OLIMPÍADA PORTUGUESA DE QUÍMICA) Considere o seguinte mecanismo proposto para 
a decomposição do peróxido de hidrogênio: 
H2O2(aq) + I-(aq) → H2O(l) + IO-(aq) 
H2O2(aq) + IO-(aq) → H2O(l) + I-(aq) + O2(g) 
a) Escreva a reação global. 
b) Diga qual é o catalisador desta decomposição. Justifique. 
c) Quais são os intermediários desta reação? Justifique. 
 
Questão 43 
(EXAME NACIONAL DE CURSOS – ENGENHARIA QUÍMICA) Para a reação de 
decomposição do ozônio 2 O3(g) → 3 O2(g) foi proposto um mecanismo em duas etapas, a 
primeira envolvendo a reação de equilíbrio O3 ⇄ O2 + O e a segunda envolvendo a reação 
irreversível O + O3 → 2 O2. 
a) Desenvolva a equação da velocidade de reação em termos de O2 para o mecanismo 
proposto. 
b) Mostre que a cinética da reação é de segunda ordem em relação ao O3 e de ordem -1 em 
relação ao O2. 
 
Questão 44 
(GRILLO) A reação gasosa X(g) + Y(g) → Z(g) ocorre em duas etapas, de acordo com o 
seguinte mecanismo: 
2 X(g) ⇄ W(g) 
Y(g) + W(g) 
 
→ X(g) + Z(g) 
A primeira etapa deste processo ocorre de forma rápida, atingindo o equilíbrio e a constante de 
equilíbrio é designada pela letra K. Deduza uma expressão para a velocidade de formação em 
relação a Z, em termos de K, k1 e das concentrações de X e Y. 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
45 
 
Questão 45 
(OLIMPÍADA MUNDIAL DE QUÍMICA) Uma determinada substância sofre decomposição 
segundo uma cinéticade primeira ordem, e sua dependência em relação à temperatura segue 
uma lei empírica chamada de equação de Arrhenius. Os tempos de meia-vida determinados a 
95ºC e 85ºC foram 15,4 minutos e 57,8 minutos, respectivamente. A partir destes dados: 
a) Calcule a energia de ativação e, supondo que esta permaneça constante, independente da 
temperatura, estime o tempo de meia-vida a 25ºC. 
b) Estime também a energia de ativação por meio de um gráfico do logaritmo natural da 
constante de velocidade versus o inverso da temperatura (em Kelvin). 
 
Questão 46 
(GRILLO) Escreva a expressão para a velocidade de aparecimento do composto D, 
considerando os dois mecanismos apresentados a seguir, considerando que cada etapa 
descrita ocorre de acordo com uma cinética de primeira ordem: 
a) A ⇄ B 
 B + C → D 
b) A + B ⇄ AB 
 AB + C → D 
 
Questão 47 
(GRILLO) Considere o seguinte mecanismo proposto para a reação a seguir: 
AH + B ⇄ BH+ + A- 
A- + AH → P 
Encontre a lei de velocidade, expressando o valor da constante de velocidade em função das 
constantes de velocidade das etapas elementares. 
 
Questão 48 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Considere uma reação endotérmica entre 
reagentes, todos no estado gasoso. 
a) Esboce graficamente como deve ser a variação da constante de velocidade em função da 
temperatura. 
b) Conhecendo-se a função matemática que descreve a variação da constante de velocidade 
com a temperatura é possível determinar a energia de ativação da reação. Explique como e 
justifique. 
c) Descreva um método que pode ser utilizado para determinar a ordem da reação. 
 
Questão 49 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Considere duas reações químicas (I e II) 
envolvendo um reagente X. A primeira (I) é de primeira ordem em relação a X, e o tempo de 
meia-vida é igual a 50 segundos. A segunda (II) é de segunda ordem em relação a X e tem 
tempo de meia vida igual à metade da primeira reação. Considere que a concentração inicial 
de X nas duas reações é igual a 1,00 mol.L-1. Em um gráfico de concentração de X (mol.L-1) 
versus tempo (de 0 a 200 s), em escala, trace as curvas de consumo de X para as duas 
reações. Indique com I a curva que representa a reação de primeira ordem e, com II, a que 
representa a reação de segunda ordem. 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
46 
 
 
Questão 50 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA ) A figura apresenta a variação de 
velocidade em função do tempo para a reação química hipotética não catalisada representada 
pela equação A2 + B2 → 2 AB. Reproduza esta figura no caderno de soluções, incluindo no 
mesmo gráfico, além das curvas da reação catalisada, as da reação não catalisada, 
explicitando ambas as condições. 
 
Questão 51 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Considere uma reação genérica reversível 
A + B ⇄ 2 C e os dados cinéticos para a reação direta (D) e inversa (I): 
Sentido da reação Constante de velocidade Energia de ativação 
A + B → 2C kD Ea,D 
2C → A + B K1 = (3/2).kD Ea,I = (1/2).Ea,D 
a) Desenhe o gráfico de energia potencial versus coordenada da reação direta. 
b) Determine o valor numérico da constante de equilíbrio da reação. 
c) Qual o sentido da reação? 
 
Questão 52 
(EXAME NACIONAL DE CURSOS – ENGENHARIA QUÍMICA) Calcule a constante de 
equilíbrio a 350°C para a reação H2(g) + I2(g) ⇄ 2 HI(g), a partir dos dados abaixo. 
Reação Eat (kJ.mol-1) A (L.mol-1.s-1) 
Sentido 1 165,1 1,6 x 1011 
Sentido 2 186,0 1,2 x 1010 
Eat é a energia de ativação e A é o fator de frequência ou pré-exponencial. 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
47 
 
Questão 53 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Dado o seguinte mecanismo reacional, 
constituído de duas etapas elementares (I e II). 
I) A ⇄ M 
II) M + A →⏞
 
 
Escreva a expressão para a taxa de variação temporal da concentração do: 
a) reagente A. 
b) intermediário M. 
c) produto C. 
 
Questão 54 
(GRILLO) Considere a seguinte reação de formação do dióxido de nitrogênio, representado 
pela seguinte equação química, 2NO + O2 → 2NO2. Sabendo que o mecanismo proposto está 
representado da seguinte maneira: 
NO + NO →⏞
 
 N2O2 
N2O2 →⏞
 
 2 NO 
N2O2 + O2 →⏞ 
 
2 NO2 
Deduza uma equação da taxa de velocidade em relação a formação de NO2, utilizando a 
aproximação do estado estacionário em relação à espécie estacionária. 
 
Questão 55 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Os diagramas seguintes, traçados numa 
mesma escala, referem-se, respectivamente, aos equilíbrios, em fase gasosa e numa mesma 
temperatura, representados pelas seguintes equações químicas: 
I) AB + CD ⇄ AD + CB K1 
II) AX + CY ⇄ AY + CX K2 
 
Comparando as informações apresentadas nos dois diagramas, pedem-se: 
a) Qual das constantes de equilíbrio, K1 ou K2 terá maior valor? Justifique sua resposta. Dado 
eventualmente necessário: A relação entre a energia da Energia Livre de Gibbs padrão (ΔG°) 
e a constante de equilíbrio (K) de uma reação é dada por ΔG° = - R.T.lnK. 
b) Para as seguintes misturas numa mesma temperatura: 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
48 
 
 
Mistura I Mistura II 
[AB]Inicial = 0,10 mol.L-1 [AD]Inicial = ZERO [AX]Inicial = 0,10 mol.L-1 [CY]Inicial = 0,20 mol.L-1 
[CD]Inicial = 0,20 mol.L-1 [CD]Inicial = ZERO [AY]Inicial = ZERO [CX]Inicial = ZERO 
 
Qual das reações químicas, expressa pela equação I e II, atinge o equilíbrio mais 
rapidamente? Justifique sua resposta. 
 
Questão 56 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) O seguinte mecanismo foi proposto para a 
reação: 
O3(g) ⇄ O2(g) + O(g) 
O(g) + O3(g) →⏞
 
 2O2(g) 
Usando a aproximação de estado estacionário, derivar a lei de taxa prevista por este 
mecanismo. 
 
Questão 57 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Qual foi a contribuição de Arrhenius para 
o entendimento da cinética das reações químicas? 
 
Questão 58 
(GRILLO) Considere o seguinte mecanismo proposto para a reação a seguir: 
2 A + 2 B 
 
→ C + D 
2 A ⇄ B + C 
Encontre a lei de velocidade, expressando o valor da constante de velocidade em função das 
constantes de velocidades das etapas elementares. 
 
Questão 59 
(GRILLO) Considere o seguinte mecanismo proposto para a reação a seguir: 
A + B ⇄ C + I 
I + A →⏞
 
 Produtos 
Encontre a lei de velocidade, expressando o valor da constante de velocidade em função das 
constantes de velocidades das etapas elementares. 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
49 
 
Questão 60 
(GRILLO) Deduza a equação da velocidade, mostrando que se trata de cinética de terceira 
ordem. 
2A ⇄ I 
I + B →⏞
 
 Produtos 
 
Questão 61 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Considere a seguinte reação: 2 A + B → C. A partir 
dos dados fornecidos na tabela abaixo, calcule a constante de velocidade da reação e o valor 
da concentração X. Considere que as ordens de reação em relação aos reagentes são iguais 
aos respectivos coeficientes estequiométricos. 
Teste [A] (mol.L-1) [B] (mol.L-1) 
Velocidade da reação 
(mol.L-1.s-1) 
1 10 X v 
2 X 20 2v 
3 15 30 13.500 
Questão 62 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Uma mistura gasosa ideal de propano e ar é 
queimada a pressão constante, gerando 720 litros de CO2 por hora, medidos a 20°C. Sabe-se 
que o propano e o ar encontram-se em proporção estequiométrica. Determine a velocidade 
média de reação da mistura em relação ao ar, considerando a composição do ar 21% de 
oxigênio e 79% de nitrogênio, em volume. 
 
Questão 63 
 
O programa abaixo, em linguagem POLYMATH, representa um modelo de uma reação 
conduzida isotermicamente, em fase líquida, para produzir o produto (P) a partir dos reagentes 
(A) e (B). A notação d(Ci)/d(t) representa a derivada da concentração molar (Ci), em relação ao 
tempo (t). É mostrado também o gráfico com os resultados obtidos para um certo conjunto de 
condições iniciais. Utilizando os dados fornecidos. Identifique a reação (estequiometria e se é 
reversível ou irreversível) e a sua ordem global. 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS ÀNÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
50 
 
Questão 64 
(GRILLO) Após alguns estudos experimentais de uma certa reação, foi identificado que a 
Equação de Arrhenius era satisfeita para um valor de fator de frequência igual a 4x1013.s-1 e de 
energia de ativação igual a 98,6 kJ.mol-1. Sabendo-se ainda que a reação é de primeira ordem, 
calcule a temperatura na qual o tempo de meia vida da reação será igual a 10 minutos? 
 
Questão 65 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Existem reações que, apesar de 
termodinamicamente possíveis, ocorrem com velocidade tão pequena que pode levar dias 
para que sua ocorrência seja percebida, ao passo que outras ocorrem com velocidade tão 
grande que chegam a ser explosivas. Como, num laboratório de química, você procederia 
para: 
a) Acelerar uma reação muito lenta? (cite alguns procedimentos, justificando-os). 
b) Retardar uma reação muito rápida? (cite alguns procedimentos, justificando-os). 
 
Questão 66 
(GRILLO) A decomposição térmica do N2O5 forma NO2 e O2 apresentando cinética de primeira 
ordem, com velocidade específica igual a 5,1 x 10-4 s-1 a 313 K. 
a) Calcule o tempo de meia vida do processo. 
b) A 70°C a velocidade específica é igual a 6,82 x 10-3 s-1. Suponha que no início o número de 
N2O5 seja de 0,3 mol, quantos mol de N2O5 restarão após 1,5 min de reação? 
c) Qual o tempo de meia vida do N2O5 a 70°C? 
 
Questão 67 
(GRILLO) Considere o seguinte mecanismo abaixo: 
Z2(g) ⇄ 2 Z(g) (Etapa rápida) 
Z(g) + W(g) 
 
→ Produtos (Etapa lenta) 
Deduza a lei de cinética para este processo. 
 
Questão 68 
(GRILLO) A reação química dada por A + B → C ocorre em dois estágios atarvés do seguinte 
mecanismo: 
2 A(g) ⇄ D(g) 
B(g) + D(g) 
 
→ A(g) + C(g) 
O primeiro estágio atinge rapidamente o equilíbrio. Deduza a lei de cinética para o produto C, 
em termos de ka, K, [A] e [B]. 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
51 
 
Questão 69 
(GRILLO) Considere a seguinte reação de síntese da sacarose com a presença da água no 
estado líquido, conforme pode ser observado pela equação química não balaneada, 
C12H22O11(aq) + H2O(l) → C6H12O6(aq). A cinética química desta reação foi estudada e os dados 
obtidos foram colocados em uma tabela pelos meus alunos da Qim241 do curso técnico de 
Química - IFRJ – Campus Nilópolis. 
 
Tempo (minutos) 
 
[SACAROSE] (mol.L-1) 
 
0 
 
0,316 
 
39 
 
0,274 
 
80 
 
0,238 
 
140 
 
0,190 
 
210 
 
0,146 
a) Prove que estes dados referem-se a uma cinética de primeira ordem. 
b) Calcule a constante cinética. 
 
Questão 70 
(GRILLO) A velocidade de uma determinada reação química gasosa a 100°C é três vezes 
mais rápida que a de 35°C. Estime a energia de ativação para esta reação. 
 
Questão 71 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD – SEGUNDA FASE) Pentóxido de dinitrogênio 
gasoso, N2O5, decompões para formar oxigênio gasoso e dióxido de carbono com uma taxa 
inicial a 25°C, conforme a tabela abaixo: 
[N2O5] (mol.L-1) Taxa (mol.L-1min-1) 
0,150 3,42 x 10-4 
0,350 7,98 x 10-4 
0,650 1,48 x 10-3 
a) Escreva a equação balanceada para esta reação. 
b) Use os dados fornecidos para escrever a lei de taxa e calcule o valor de k para esta reação. 
Mostre os cálculos. 
c) Calcule o tempo necessário para que a concentração de N2O5 diminua de 0,150 mol.L-1 para 
0,050 mol.L-1. 
d) A taxa inicial para a reação de uma amostra 0,150 mol.L-1 a 40°C é 2,37 x 10–3 mol.L–1.min–
1. Determine a energia de ativação para esta reação. 
 
Questão 72 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD - SEGUNDA FASE) A decomposição térmica do 
HO2NO2, tem sido estudado e foi observado que se trata de uma cinética de primeira ordem. A 
constante de taxa foi determinada para 2,1 x 10–1 s–1 a 331K e 1,1 s–1 a 342K. 
a) Calcule o tempo de meia-vida para o HO2NO2 a 331K, em segundos. 
b) Para uma amostra de HO2NO2 com uma concentração inicial igual a 7,1 x 10–8 mol.L–1, 
calcule a concentração de HO2NO2 depois de 0,40 minutes a 331K. 
c) Calcule a energia de ativação para esta reação. 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
52 
 
Questão 73 
(CONCURSO PARA DOCENTE - IFRJ – MODIFICADA) O seguinte mecanismo foi proposto 
para a obtenção do ácido hipobromoso: 
1) HBr + O2 ⏞
 
⏟
 
 
 HOOBr 
2) HOOBr + HBr →⏞
 
 2 HOBr 
Onde k1 e k´1 são, respectivamente, na etapa 1, as constantes de velocidade das reações 
direta e inversa e k2 é a constante de velocidade da reação na etapa 2. Baseando-se no 
mecanismo proposto, determine a lei de velocidade da reação de formação de HOBr. 
 
Questão 74 
The rate constante for na isomerization reaction, A → B is 4,50 x 10-3 min-1. If the initial 
concentration of A is 1,0 mol x L-1, calculate the rate of the reaction after 1 h. 
 
Questão 75 
In the Arrhenius equation for a certain reaction, the value of A and Eat (activation energy) are 
4,0 x 1013 sec-1 and 98,6 kJ x mol-1 respectively. If the reaction is of first order, at what 
temperature will its half-life period be tem minutes. 
 
Questão 76 
At 380°C, the half-life period for the first order decomposition of H2O2 is 360 min. The energy of 
activation of the reactioin is 200 kJ x mol-1. Calculate the time required for 75% decomposition 
at 450°C. 
 
Questão 77 
The rate constant of a reaction is 1,50 x 107 s-1 at 50°C and 1,50 x 107 s-1 at 100°C. Evaluate 
he Arrhenius parameters A and Eat. 
 
Questão 78 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Um cientista prepara uma amostra de 1,1 g do 
isótopo C11 do carbono de extrema pureza. Esse isótopo é radioativo, iniciando seu 
decaimento após a preparação (instante inicial t0 = 0). Sabendo-se que sua meia-vida é de 21 
minutos, calcule a massa restante de C11 no instante t = 1h e 31 min. 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
53 
 
Questão 79 
(GRILLO) Considere que esta reação de síntese de um determinado gás com comportamento 
ideal apresente cinética de primeira ordem apresentando constante cinética igual a k = 2,20 x 
10-5.min-1 a uma temperatura de aproximadamente 325 K. Sabendo que a concentração inicial 
do referido seja de 320 torr, calcule a pressão final na mesma temperatura durante 1 hora. 
Questão 80 
(GRILLO) Considere que a reação de decomposição do tri-iodeto de nitrogênio que ocorre 
segundo a seguinte equação química: A(gás) → P(gás), apresentando como expressão da 
velocidade apresentada da seguinte forma: v = k.[A]² , em que A corresponde à molécula de 
tri-iodeto de nitrogênio, com constante de velocidade igual a 0,014 L.mol-1.s-1. Se a 
concentração inicial do referido composto é igual a 0,016 mol.L-1, determine o tempo 
necessário para que a concentração decaia para 0,0016 mol.L-1. 
Questão 81 
Crossley, Kienle and Benbrook (1940) obtained the following values for the rate constant of the 
reaction. C6H5N2Cl ⇄ C6H5Cl + N2. 
T(°C) 5 25 35 50 
k (sec-1) 1,5 x 10-6 4,1 x 10-5 2,0 x 10-4 1,4 x 10-3 
Determine the parameters A and Eat. 
 
Questão 82 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA) O iodoetano é um líquido incolor usado como 
precursor em reações orgânicas de alquilação na indústria farmacêutica e na produção 
representada de defensivos agrícolas. A decomposição do iodoetano é representada pela 
equação abaixo: C2H5I(g) → C2H4(g) + HI(g). 
T(K) 660 680 720 760 
k 7,2 x 10-4 2,2 x 10-3 1,70 x 10-2 0,110 
a) Determine a energia de ativação de Arrhenius para a reação citada e o valor do fator A. 
b) Determine o valor da constante de velocidade da reação à temperatura de 400°C. 
c) Explique como um catalisador influencia na variação da entalpia e na constante de equilíbrio 
de uma reação química. 
d) Indique a geometria de cada carbono tanto para os reagentes quanto para os produtos. 
e) Faça uma previsão comparativa das polaridades do iodoetano, do eteno e do iodeto de 
hidrogênio. 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
54 
 
Questão 83 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Atualmente está havendo uma mobilização mundial 
para minimizar o efeito estufa, na atmosfera terrestre,causado pelo aumento da concentração 
de CO2 e de outros gases. Um das tentativas é o aumento de catalisadores heterogêneos e 
homogêneos que possam ser utilizados no controle da poluição ambiental. A eficácia dos 
catalisadores está sendo avaliada através de reações simples, tal como a oxidação do etano a 
770K, a etileno, em presença de V2O5 depositado em SiO2. Durante a reação, forma obtidos os 
produtos CH3CHO, CO e CO2. A partir dos resultados mostrados na tabela abaixo, responda: 
 % de produtos 
Referência Catalisador CH3CHO CH2CH2 CO CO2 
I 100% SiO2 0 0 0 0 
II 0,3%V2 /O5SiO2 4 16 3 77 
III 1,4%V2O5/SiO2 1 10 2 87 
IV 5,6% V2O5/SiO2 9 80 5 6 
V 9,8% V2O5/SiO2 15 60 3 22 
VI 100% V2O5 0 28 32 40 
a) Em relação ao efeito estufa, qual o catalisador que poderá ser mais propício para o controle 
da poluição ambiental? Justifique. 
b) Por que o V2O5 apresenta propriedades catalíticas? 
 
Questão 84 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) A reação entre os gases A e B para obtenção dos 
gases C e D é homogênea e pode ser estudada cineticamente segundo a variação da pressão 
da mistura gasosa durante a reação. Determine a expressão da velocidade da reação a partir 
da análise dos dados obtidos em experiências conduzidas a 800°C. 
 
CONCENTRAÇÃO MOLAR 
 
EXPERIÊNCIA A B 
VARIAÇÃO DA 
PRESSÃO 
em Hg/min 
I 6 x 10-3 1 x 10-3 20 
II 6 x 10-3 2 x 10-3 40 
III 6 x 10-3 3 x 10-3 60 
IV 1 x 10-3 6 x 10-3 3 
V 2 x 10-3 6 x 10-3 12 
VI 3 x 10-3 6 x 10-3 27 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
55 
 
Questão 85 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Considere a reação de decomposição da nitramida 
em solução aquosa: ( ) → ( ) ( ). Sabendo-se que a lei de velocidade, 
determinada experimentalmente, é dada pela expressão 
[ ]
[ 
 ]
, foram propostos 
três possíveis mecanismos para a reação: 
 
MECANISMO I: 
 
 
 (equilíbrio rápido) 
 
 → 
 (etapa lenta) 
 
 → (etapa rápida) 
 
MECANISMO II: → (etapa elementar) 
 
MECANISMO III: 
 
 
 (equilíbrio rápido) 
 
 
 (etapa lenta) 
Com base nas informações acima, determine se cada mecanismo proposto é compatível com 
a expressão da velocidade experimental, fundamentando suas respostas. 
 
Questão 86 
(OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO RIO DE JANEIRO - MODIFICADA) O DNA é o carreador 
primário da informação genética em organismos vivos. O DNA perde a sua atividade pelo 
desenrolamento da sua estrutura de dupla hélice. Este é um processo de primeira ordem com 
energia de ativação de 400 kJ.mol-1. A 37°C (temperatura fisiológica), a meia-vida para este 
desenrolamento é de 1045 minutos. Estime o tempo de meia-vida, em minutos, para o 
desenrolamento à uma temperatura crítica de 44°C no corpo humano. 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
56 
 
CAPÍTULO IV. EXERCÍCIOS DISCURSIVOS 
 
Questão 01 
(GRILLO) Equação química hipotética: 4 A(g) + 3 B(g) → 2 W(g) 
 
Informação do problema: Velocidade da reação = 1,5 mol.L-1.h-1 
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ; 
 
 
 e 
 
 
 
Questão 02 
(GRILLO) Equação química hipotética: 3A(g) + 2B(g) → W(g) + 5Z(g) 
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ( 
 
 
) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
; 
 
 
 e 
 
 
 
Questão 03 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) 
 
Item a) Determinação da equação da velocidade. Cálculo da ordem de reação (a) em relação 
ao reagente A entre os experimentos 1 e 4: 
 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
57 
 
 (
 
 
)
 
 (
 
 
) 
 
 ( ) ( ) 
 
 ( ) ( ) 
 
 
 
Cálculo da ordem de reação (b) em relação ao reagente B, entre os experimentos 1 e 2: 
 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da ordem de reação (c) em relação ao reagente C, entre os experimentos 1 e 3: 
 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
 
Equação da velocidade: v = k.[A]³.[B].[C] 
 
Item b) Cálculo da ordem global. 
 
A ordem global é a soma das ordens paciais dos reagentes químicos. Logo, chamando de β a 
ordem global, temos: β = a + b + c 
β = 3 + 1 + 1 
β = 5 
 
Item c) Determinação da constante cinética (k), a partir do experimento 3: 
 
 [ ] [ ] [ ] 
 
 
 
 
 ( 
 
 
) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Observação: Há uma contradição entre os dados fornecidos na Tabela 1 e as etapas da 
reação química (lenta e rápida). A etapa lenta é a etapa dominante em um processo cinético. 
E, para esta etapa a reação seria de terceira ordem ( [ ] [ ] [ ]). 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
58 
 
Já pela tabela a reação global é de quinta ordem (v = k.[A]³.[B].[C]). Para que o problema 
estivesse de acordo com a teoria, tanto a etapa lenta como os dados fornecidos de forma 
experimental deveriam obter a mesma ordem de reação global. 
 
Questão 04 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Cálculo da ordem de reação em relação ao 
reagente A, entre o experimento II e III, temos: 
 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da ordem de reação em relação ao reagente B, entre o experimento I e III:(
 
 
)
 
 
 
 
 
 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
 
Item a) Equação da velocidade da reação química: v = k x [A] x [B] 
 
Item b) Cálculo da constante cinética (k), através do experimento I: [ ] [ ] 
 
 
 
 
 
 
 
Item c) Cálculo da velocidade de C: 
 [ ]
 
 [ ] [ ] 
 
 [ ]
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
59 
 
Questão 05 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Cálculo da ordem de reação em relação ao 
acetaldeído gasoso, entre o primeiro e segundo experimento: (
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
Equação da velocidade da reação química: [ ] 
Cálculo da constante cinética (k), através do primeiro experimento: [ ] 
 ( ) 
 
 
 
 
 
Questão 06 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Equação química apresentado pelo problema: aA + 
bB  cC + dD 
 
Cálculo da ordem de reação em relação ao reagente A, entre o primeiro e segundo 
experimento: 
2ª = 4 
a = 2 
Cálculo da ordem de reação em relação ao reagente B, entre o segundo e terceiro 
experimento: 2b = 4 
b = 2 
Ordem de reação global da reação (a + b): a + b = 2 + 2 = 4 
Equação da velocidade da reação química: [ ] [ ] 
Cálculo da constante cinética (k), através do terceiro experimento: [ ] [ ] 
 ( ) ( ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 07 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Reação hipotética: A + B  Produtos 
Primeiramente será necessário determinar a ordem de reação de cada reagente. 
A equação da velocidade pode ser expressa da seguinte maneira: [ ]
 [ ] 
Equação da velocidade para a primeira correlação: [ ]
 [ ] 
 ( ) ( ) (Equação A) 
Sabendo que o problema apresenta a seguinte relação entre α e β é dado por 
 
 
 , então 
 Substituindo na equação A, temos: 
 
 ( ) ( ) 
 
 ( ) 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
60 
 
 ( ) 
 
 
 
( ) 
 
 
 (Equação I) 
 
Através da equação da velocidade, temos: [ ]
 [ ] 
 ( ) ( ) 
 
Sabendo que , temos: ( ) ( ) ( ) ( ) 
( ) ( )( ) ( ) 
 
( ) ( ) 
( ) 
( ) 
 
 
( ) ( ) ( ) 
 
( ) ( ) ( ) ( ) 
 
( ) ( ) ( ) ( ) 
 
 
( ) 
( ) 
 ( ) (Equação B) 
 
Igualando as equações A e B, temos: ( ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sendo 
 
 
 . 
 
A ordem global é o somatório das ordens parciais, α + β = 11. 
 
Item a) Cálculo da velocidade específica, a partir da equação B: ( ) 
 ( ) 
 
 
 
 
b) As ordens parciais são as seguintes: α = 10 e β = 1. 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
61 
 
Questão 08 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) 
Item a) Cálculo da ordem de reação em relação ao reagente NO, entre o experimento I e III: 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da ordem de reação em relação ao reagente H2, entre o experimento I e II: 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
 
Ordem global: a + b = 2 + 1 = 3. 
 
Item b) Cálculo da constante cinética (k): [ ]
 [ ]
 
 ( ) ( ) 
 
Questão 09 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA) Refazendo a tabela fornecida pelo problema: 
T (°C) T (K) k (s-1) 1 / T Ln k 
0 273 2,46 x 10-3 0,003663 - 6,01 
20,0 293 25,1 x 10-3 0,003413 - 3,68 
40,0 313 576 x 10-3 0,003195 - 0,55 
Plotando um gráfico ln k versus 1/T, temos: 
 
Cálculo da energia de ativação (Eat): Através do coeficiente angular da reta, temos: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ( )
 
 
 
0.0032 0.0033 0.0034 0.0035 0.0036 0.0037
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
L
n
 k
1/T
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
62 
 
 
 
 
 
 
Questão 10 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Cálculo da ordem de reação (a) em relação ao 
dióxido de enxofre entre o segundo e o terceiro experimento: (
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da ordem de reação (b) em relação ao ozônio entre o primeiro e o segundo 
experimento: (
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da constante cinética (k1) em relação ao primeiro estudo, através do primeiro 
experimento: [ ]
 [ ]
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da constante cinética (k2) em relação ao segundo estudo: 
 [ ]
 [ ]
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da energia de ativação, a partir da equação de Arrhenius: (
 
 
) 
 
 
 {
 
 
 
 
 
} 
 (
 
 
) 
 
 
 {
 
 
 
 
 
} 
 
 
 
 
 
Questão 11 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Convertendo o tempo para segundos: Tempo = (4 x 
3600)s + (25 x 60)s = 14400 s + 1500 s = 15900 s 
 
Cálculo da percentagem de cloreto de sulfurila decomposto: (
[ ] 
[ ] 
) 
 
 
 (
[ ] 
[ ] 
) ( ) 
 
[ ] 
[ ] 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
63 
 
[ ] 
[ ] 
 ( ) 
 
A decomposição do cloreto de sulfurila corresponde a 70,47%. 
 
Questão 12 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) 
Item a) Cálculo da constante de decaimento (k): (
[ ] 
[ ] 
) 
 (
 
 
) 
 
 
 
 ( ) ( ) 
 
 ( ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Item b) Cálculo do tempo de meia-vida, considerando a cinética do processo como de primeira 
ordem. 
 ⁄
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 13 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA – MODIFICADA) 
 
Item a) Para uma unidade de constante cinética (k) igual a L.mol-1.s-1, a reação apresenta 
cinética de segunda ordem. 
 
Item b) Cálculo da energia de ativação, considerando os seguintes dados: k1 (312,50 K) = 10-5 
L.mol-1.s-1 e k1 (357,14 K) = 10-4 L.mol-1.s-1. 
 
Aplicando a equação de August Svante Arrhenius: (
 
 
) 
 
 
 {
 
 
 
 
 
} 
 ( ) 
 
 
 {
 
 
 
 
 
} 
 
 
 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
64 
 
Item c) Cálculo do fator pré-exponencial (A), através de k1: 
( 
 
 
)
 
 
( 
 
 
)
 
 
 ( ) 
 
 
 
 ( )
 
 
 
 
 
 
 
 
Item d) Cálculo da temperatura (T) em que a reação é dez vezes mais lenta em relação a 
312,50 K: (
 
 
) 
 
 
 {
 
 
 
 
 
} 
 
 ( ) 
 
 
 {
 
 
 
 
 
} 
 
 
Questão 14 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) 
 
Item a) Cálculo da temperatura T1: Para a determinação da temperatura T1, será calculado a 
constante cinética a partir do gráfico 1 e comparado com a tabela 1 fornecida pelo problema. A 
reação de decomposição obedece uma cinética química de primeira ordem, uma vez que a 
constante cinética encontra-se na unidade (s-1), conforme pode ser observado também na 
própria tabela. (
[ ] 
[ ] 
) 
 
No intervalo entre 0 e 400 segundos, temos: (
 
 
) 
 (
 
 
) 
 
 
 
Observando a tabela 1, a temperatura correspondente é de 55°C. 
 
Item b) Através de dois pontos do gráfico 2, temos: 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
65 
 
 
Utilizando a equação de Arrhenius: ( ) 
 
 
 { } 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 15 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) 
Item a) Mecanismo da reação: 
 
Etapa lenta (por apresentar maior energia de ativação, Eat1): 
3 ClO-(aq) → ClO2-(aq) + Cl-(aq) + ClO-(aq) 
 
Etapa rápida (por apresentar menor energia de ativação, Eat2): 
ClO2-(aq) + Cl-(aq) + ClO-(aq) → ClO3-(aq) + 2 Cl-(aq) 
 
Organizando as reações, temos: 
2 ClO-(aq) → ClO2-(aq) + Cl-(aq) 
ClO2-(aq) + ClO-(aq) → ClO3-(aq) + Cl-(aq) 
Equação química global: 3 ClO-(aq) → ClO3-(aq) + 2 Cl-(aq) 
 
Item b) Equação da velocidade: v = k x [ClO-]³. 
 
Questão 16 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Neste problema a tabela está em função da 
pressão total. Como a cinética estuda a velocidade de decomposição em relação ao reagente, 
que neste caso é o peróxido de diterbutila. Com isso será necessário calcular a pressão em 
relação a este reagente, ou seja, PA (pressão parcial do peróxido de diterbutila). 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
66 
 
Representando (CH3)3COOC(CH3)3 por A, CH3COCH3 por B e C2H6 por C, a tabela de 
equilíbrio químico fica da seguinte maneira: 
Equação química A → 2 B C 
Início P0 
 
0 0 
Reage P 2P P 
Equilíbrio P0 - P 2P P 
Cálculo da pressão do sistema do sistema: Pt = Po – P + 2P + P, sendo Po = 180 mmHg, 
temos: 
Pt = 180 – P + 2P + P 
Pt = 180 + 2P 
 
Em t = 6 min, a pressão total é de 200 mmHg, logo a pressão do peróxido de diterbutila neste 
tempo será igual a: po + 2p = 200  180 + 2p = 200 e p = 10  pA = po – p = 170 mmHg. 
Repetindo o raciocínio para os demais intervalos de tempo, tem-se: 
 
T(min) 0 6 10 14 22 
po + 2p 180 200 210 220 240 
2p 0 20 30 40 60 
p(mmHg) 0 10 15 20 30 
pA(mmHg) 180 170 165 160 150 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
( )
 
 
 
|
( )
 ( )
|
 
 
|
 
 
|
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 17 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) 
Equação química: 2 NO(g) + 2 H2(g) → N2(g) + 2 H2O(v) 
Equação da velocidade de reação: v = k.[NO]x.[H2]y 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
67 
 
Cálculo da ordem de reação em relação ao óxido nítrico, entre o experimento 1 e 2: 
 
 
 
 ( ) 
 ( ) 
 
 
 
 
 
( ) 
( ) 
 
 
 
 
 ( ) ( ) 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da ordem de reação em relação ao hidrogênio, entre o experimento 4 e 5: 
 
 
 
 ( ) 
 ( )( ) 
( ) 
 
 
 
 
 
Equação da velocidade: 
 
 
 
Cálculo da constante cinética, a partir do primeiro experimento: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ( ) 
 
 
 
 
 
Cálculo da pressão de hidrogênio ao valor desejado para a velocidade inicial: 
 
 
 
 
 
 ( ) 
 
 
 
 ( ) 
 
 
 ( ) 
 
Cálculo do número de mol de H2(g), considerando comportamento ideal: 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
68 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 18 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) 
Cálculo da ordem de reação em relação ao reagente A, entre a reação de número 4 e 6: 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
Aplicando a função logarítmica natural, temos: (
 
 
)
 
 (
 
 
) 
 (
 
 
) ( ) ( ) 
 
 (
 
 
) ( ) ( ) 
 
 [ ( ) ( )] ( ) ( ) 
 
 
 
Cálculo da ordem de reação em relação ao reagente B, entre a reação de número 1 e 3: 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
 
Aplicando o logaritmo neperiano na equação acima, temos: (
 
 
)
 
 (
 
 
) 
 
 (
 
 
) ( ) ( ) 
 
 ( ) ( ) ( ) 
 
 
 
 
 
 
Ordem de reação em relação ao reagente C: c = 0. 
 
Equação da velocidade: [ ]
 [ ] [ ] 
 
Questão 19 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) 
Item a) Equação química do peróxido de hidrogênio: H2O2(l) → H2O(l) +1/2 O2(g) 
 
Item b) Cálculo da ordem de reação do peróxido de hidrogênio: entre o experimento A e C, 
temos: (
 
 
)
 
 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
69 
 
 
 (reação de decomposição com cinética de primeira ordem) 
 
Item c) Equação da velocidade: [ ]
 
 
Item d) Através do experimento A, temos: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Item e) Para este processo, o I- (iodeto) funciona como um catalisador para a referida reação 
de decomposição do peróxido de hidrogênio. 
 
Questão 20 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) 
Item a) Cálculo da constante cinética ordem (k): 
[ ] [ ] 
 
 ( ) 
 
 
 
Item b) Cálculo do tempo de meia-vida: 
 ⁄
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 21 
(CONCURSO PARA DOCENTE - IFRJ) 
Item a) Cálculo do tempo de meia-vida para o composto A: 
 ⁄
 
 
 
 
 
 
 
Item b) Cálculo da constante de velocidade (k): (
[ ] 
[ ] 
) 
 
 (
 
 
) 
 
 
 
Item c) Cálculo da concentração de A, decorridos 4 horas: 
 
 (
[ ] 
[ ] 
) 
 
 (
[ ] 
 
) 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
70 
 
[ ] 
 ( ) 
 
 
 
Item d) Cálculo do tempo para uma decomposição de 99%. Decomposição de 99%, restando 
1%, logo a relação entre a concentração final e inicial ficará da seguinte maneira: [A]Final = 0,01 
x [A]Inicial. 
 
 (
 [ ] 
[ ] 
) 
 
 
 
Questão 22 
(CONCURSO PARA DOCENTE - IFRJ) 
Item a) Cálculo do tempo de meia-vida para o composto A: 
 
 ⁄
 
 
 
 
 
 
 
 
Item b) Desenvolvendo a equação para a cinética de primeira ordem, temos: 
 [ ] [ ] 
 
Chamando: 
 ln[N2O5]Final de eixo y; 
 ln[N2O5]Inicial como o coeficiente linear; 
 t como o eixo x e 
 k (constante cinética) será o coeficiente angular. O gráfico qualitativo ficará da 
seguinte maneira: 
 
Questão 23 
(CONCURSO PARA DOCENTE - IFRJ) Item a) Cálculo da constante cinética para uma 
reação com cinética de segunda ordem: 
 
[ ] 
 
 
[ ] 
 
 
 
 
 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
71 
 
 
 
 
 
 
Item b) Cálculo da concentração da quantidade de matéria após 145 minutos: 
 
[ ] 
 
 
 
 
 
[ ] 
 
 
 
 
 
Item c) Informação do problema: [ ] [ ] 
 
 
 [ ] 
 
 
[ ] 
 
 
 
 [ ] 
 
 
 
 
Questão 24 
(CONCURSO PARA DOCENTE - IFRJ) Através do gráfico que relaciona ln[C2H5I] versus o 
tempo (t) está linearizado, o que comprova que a reação de decomposição apresenta um 
comportamento cinético de primeira ordem. 
 
Item a) Cálculo da constante cinética (k) para a 300°C: 
 ⁄
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da constante cinética (k) para a temperatura igual a 400°C: 
 
 ⁄
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da energia de ativação: (
 
 
) 
 
 
 [(
 
 
) (
 
 
)] 
 
 
 
 
 
 
Cálculo do fator do fator de frequência (A), a partir da equação de Arrhenius, a uma 
temperatura de 400oC: 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
72 
 
 
{(
 
 ( )
)}
 
 
 
 
Caso, o fator de frequência fosse calculado a uma temperatura de 300oC, temos: 
 
 
{(
 
 ( )
)}
 
 
 
 
Conclusão: tanto faz o cálculo do fator de frequência pode ser realizado para qualquer 
temperatura dado pelo problema. 
 
Item b) A partir do gráfico ln[C2H5I] versus o tempo, temos: 
[ ] 
[ ] 
 
 
 [ ] [ ] 
 
Para a equação y = - 0,9163 – 0,2704.x, a constante cinética é igual a k = 0,2704 h-1. 
 
Cálculo da temperatura para a constante cinética igual a k = 0,2704 h-1: 
 
 (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 
 (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 
 
 
Caso a temperatura fosse calculado em função de k400°C: (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 
 (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
73 
 
Questão 25 
Equação química hipotética: A(aq) + B(aq) → P(aq). 
Tabela de equilíbrio químico: 
 
 
 
 
A(aq) (mol.L-1) B(aq) (mol.L-1) P(aq) (mol.L-1) 
Início 0,050 0,080 0 
Reage 0,030 = α 0,030 0,030 
Equilíbrio 0,020 0,050 0,030 
 
Sabendo que a equação matemática que expressa a cinética de segunda ordem para uma 
reação do tipo A(aq) + B(aq) → P(aq) em que as concentrações de ambos os reagentes são 
distintas, temos: 
 
[ ] [ ] 
 [
[ ] ([ ] )
([ ] ) [ ] 
] 
 
 
 
 
 [
 ( )
( ) 
] 
 
 
 
 
 [
 ( )
( ) 
] 
 
 ( ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 26 
Equação química hipotética: A(aq) + 2B(aq) → P(aq). Tabela de equilíbrio químico: 
 
 
A(aq) (mol.L-1) B(aq) (mol.L-1) P(aq) (mol.L-1) 
Início 0,075 0,080 0 
Reage 0,030 = α 2 x 0,030 = 0,060 0,030 
Equilíbrio 0,045 0,020 0,030 
 
Sabendo que a cinética de segunda ordem para uma reação do tipo A(aq) + B(aq) → P(aq) em 
que as concentrações dos reagentes são distintas é dada pela equação matemática abaixo: 
 
 
 
( [ ] [ ] ) ([ ] ) [ ] 
 
 
( [ ] [ ] )
 [
[ ] ([ ] )
([ ] ) [ ] 
] 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
74 
 
Cálculo da constante cinética: 
 
 
( [ ] [ ] ) ([ ] ) [ ] 
 
 
( [ ] [ ] )
 [
[ ] ([ ] )
([ ] ) [ ] 
] 
 
 
 ( )
( ) ( ) 
 
 
( )[
 ( )
( ) 
] 
 
 
 
( ) ( ) 
 
 
( ) 
 [
 ( )
( ) 
] 
 
 ( ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 27 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA – MODIFICADA) Se a reação química 
obedece a uma lei cinética de segunda ordem em relação à espécie química X, a equação da 
velocidade será expressa da seguinte maneira: v = k.[X]2. Desenvolvendo a equação cinética, 
temos: 
 [ ]
 
 
 
 
 [ ]
 
 [ ] 
 
 [ ]
 
 [ ] 
 
Então, temos que a solução desta equação diferencial respeita uma equação da seguinte 
maneira: [X] = at-1. Verificando na equação: 
 [ ]
 
 [ ] 
 
 [ ] 
 
 
 
 
 
 
 
 
Logo, para uma função do tipo [X] = (kt)-1, trata-se de uma hipérbole equilátera, que 
equivalente a curva V. 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
75 
 
Questão 28 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA) 
 
Item a) Cálculo da ordem de reação para o CO, entre o experimento I e III: 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
a = 1 
 
Cálculo da ordem de reação para o NO2, entre o experimento I e II: 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
b = 1 
 
Equação da velocidade da reação: [ ] [ ] 
 
Item b) Ordem de reação em relação ao monóxido de carbono = 1 
Ordem de reação em relação ao dióxido de nitrogênio = 1 
Ordem de reação global = 1 + 1 = 2 
 
Item c) Cálculo da constante cinética (k), através do experimento I: 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 29 
Item a) quação da velocidade química da reação: 
 [ ] [ ]
 Ordem de reação em relação ao reagente W = 1 
Ordem de reação em relação ao reagente Z = 1 
Ordem de reação global: 1 + 1 = 2 (cinética de segunda ordem) 
 
Item b) Considere que a velocidade da reação apresenta a seguinte unidade: mol.L-1.s-1 e a 
concentração da quantidade de matéria dos reagentes como mol.L-1. Com isso, a velocidade 
específica apresenta a seguinte unidade: 
 [ ] [ ] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
76 
 
Item c) Cálculo do tempo de meia-vida com cinética de segunda ordem: 
 ⁄
 
 
 [ ] 
 
 
 ⁄
 
 
 
 ( ) 
 
Questão 30 
(GRILLO) Equação química da decomposição do Iodeto de hidrogênio: 2 HI(g) → H2(g) + I2(g) 
 
k1 (700°C/973 K) = 1,53 x 10-3 L.mol-1.s-1 e k2 (600°C/873 K) = ?. 
 
Item a) Determinação da constante de velocidade, k2: 
 
 (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 
 (
 
 
) 
 
(
 
 
) 
 
 
 
 
 
 
 
Item b) Determinação do fator pré-exponencial (A): 
( 
 
 
)
 
 
 ( ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 31 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Para que uma reação química seja de uma 
determinada ordem cinética, o gráfico deverá apresentar uma característica linear (retilínea). 
Por isso, o único gráfico que apresenta esta característica trata-se do gráfico ln[Δ] versus o 
tempo (t). Logo, a reação de isomerização é de primeira ordem. 
 
 
 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
77 
 
Questão 32 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) 
 
Item a) Cálculo da ordem de reação em relação ao reagente NO, entre o experimento 1 e 3: 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
 
a = 2 
 
Item b) Cálculo da ordem de reação em relação ao reagente O2, entre o experimento 2 e 3, 
temos: (
 
 
)
 
 
 
 
 
b = 2 
 
Item c) Equação da velocidade: [ ]
 [ ]. Cálculo da constante cinética a 
partir do experimento 1, temos: ( ) 
 
 
 
 
Item d) Equação química: 2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g) 
 
 
 
 
 
 [ ]
 ⏟ 
 
 
 
 
 
 [ ]
 ⏟ 
 
 
 
 
 
 [ ]
 ⏟ 
 
 
 
 
 
 
Item e) Cálculo da taxa de oxigênio molecular: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Item f) 
Primeiro passo: 2 NO(g) N2O2(g) 
Segundo passo: N2O2(g) + O2(g) → 2 NO2(g) 
2 NO(g) + O2(g) → 2 NO2(g), sendo N2O2(g) = intermediário. 
 
Questão 33 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Sabendo que a etapa lenta é a etapa 
determinante do processo cinético, temos: v = k1.[AB2C] (1ª ordem). 
 
 
 [ ]
 
 [ ] 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
78 
 
Realização a integral da função acima, temos: ∫
 
[ ]
[ ] 
[ ] 
 [ ] ∫ 
 
 
 
 
 [ ]|[ ] 
[ ] ( ) 
 
 [ ] [ ] 
 
Conhecendo-se as concentrações de AB2C ao longo do tempo, pode-se determinar a 
constante k. O gráfico ln [AB2C] x t ficaria: 
 
Questão 34 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) O perfil da curva da reação não-catalisada 
e da reação catalisada pelo dióxido de nitrogênio será dado pela seguinte figura abaixo: 
 
 
Questão 35 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) 
Item a) A lei de velocidade para este processo é de primeira ordem em relação ao B e ordem 
zero em relação ao reagente A. 
 
Item b) Cálculo da velocidade específica: 
[ ] 
[ ] 
 
 (
[ ] 
 
[ ] 
) 
 
k seria o coeficiente angular.
t
ln [AB C]
2 0
ln [AB C]
2
reação sem 
catalizador
e
n
e
rg
ia
caminho da reação
reação com 
catalizador
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
79 
 
 (
 
 
) 
 
 
 
Questão 36 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) 
 
Item a) Observando a unidade da constante cinética ou também conhecida como constante 
específica (k), o processo apresenta cinética de primeira ordem. 
 
Item b) 
 
O método utilizado para a determinação da constante cinética de primeira ordem (k), foi a 
relação entre a concentração da quantidade de matéria do reagente em função do tempo, 
através da seguinte equação matemática: 
[ ] 
[ ] 
 . 
A partir da quantidade inicial ([A]inicial) e da quantidade final ([A]Final), conforme pode ser 
visualizado na figura acima, em um determinado intervalo de tempo (t), a constante cinética (k) 
poderá ser calculada. 
 
Questão 37 
(EXAME NACIONAL DE CURSOS – ENGENHARIA QUÍMICA) Cálculo da constante cinética 
entre 100 e 300 segundos: 
 
 
 
 
 
Cálculo da constante cinética entre 100 e 400 segundos: 
 
 
 
 
 
Observando as constantes cinéticas, em diferentes intervalos, concluímos que não se trata de 
uma reação com cinética de ordem zero. Analisando a reação para uma cinética de primeira 
ordem. Ajustando a tabela para uma reação de primeira ordem, temos: 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
80 
 
Tempo (s) 100 200 300 
Concentração de A (mol.L-1) 0,50 0,25 0,20 
ln[A] - 0,693 - 1,386 - 1,609 
Cálculo da constante cinética entre 100 e 300 s: [ ] [ ] 
 
 ( ) 
 
 
 
Cálculo da constante cinética entre 300 e 400 s: [ ] [ ] 
 
 ( ) 
 
 
 
Observando as constantes cinéticas, em diferentes intervalos, concluímos que não se trata de 
uma reação com cinética de primeira ordem. Analisando a reação para uma cinética de 
segunda ordem e fazendo uma tabela para uma reação de primeira ordem, temos: 
 
Tempo (s) 100 200 300 
Concentração de A (mol.L-1) 0,50 0,25 0,20 
1/[A] 2 4 5 
 
Cálculo da constante cinética entre 100 e 300 segundos: 
 
[ ] 
 
 
[ ] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da constante cinética entre 300 e 400 segundos: 
 
[ ] 
 
 
[ ]Item a) Observando as constantes cinéticas, em diferentes intervalos, concluímos que a 
reação apresenta cinética de segunda ordem. 
 
Item b) Constante cinética (k) = 10-2 L,mol-1.s-1. 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
81 
 
 
Item c) Cálculo do tempo de meia-vida para uma cinética de segunda ordem: 
 ⁄
 
 
 [ ] 
 
 
 
 
 
Questão 38 
(OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO RIO GRANDE DO SUL) 
Item a) Cálculo da ordem de reação em relação ao reagente HgCl2, entre o segundo e o 
terceiro experimento: (
 
 
)
 
 
 
 
 
 
a = 1 
 
Cálculo da ordem de reação em relação ao reagente C2O4-2, entre o primeiro e segundo 
experimento: (
 
 
)
 
 
 
 
 
b = 2 
 
Equação da velocidade: [ ] [ 
 ] 
Item b) Cálculo da constante cinética (k): ( ) 
 
 
 
 
Item c) Cálculo da velocidade da reação química: 
 ( ) 
 
 
 
 
 
Questão 39 
(OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO RIO DE JANEIRO) 
Item a) Cálculo da ordem de reação (a) em relação ao [X2Y]0, entre o experimento I e II: 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
a = 3 
 
Cálculo da ordem de reação (b) em relação ao [WZ3]0, entre o experimento I e III: 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
b = 1 
 
Cálculo da ordem global (somatório das ordens parciais): a + b = 3 + 1 = 4 
Item b) Equação da lei de velocidade: [ ]
 [ ] 
 
Item c) Cálculo da constante cinética (k) a partir do experimento IV: 
 [ ]
 [ ] 
 
 ( ) 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
82 
 
 
 
 
 
 
Item d) Determinação da velocidade no experimento IV: [ ]
 [ ] 
 
 
 ( ) 
 
 
 
 
 
 
Item e) Com a presença de um catalisador específico, a energia de ativação diminui. 
 
Questão 40 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Item a) 
A + B → C (Primeira etapa) 
C → D + E (Segunda etapa) + 
A + B → D + E (Reação global) 
 
Item b) A etapa lenta é a etapa que apresenta a maior energia de ativação. Este processo 
pode ser observado no seguinte gráfico abaixo: 
 
Etapa Lenta: C → D + E 
Equação da velocidade: [ ] 
 
Item c) Se for conhecida a [C] em função do tempo, temos que a velocidade da reação pode 
ser dada por: 
 [ ]
 
, onde 
 [ ]
 
 é a derivada da concentração em função do tempo. 
mas também sabemos que [ ], logo: [ ] 
 [ ]
 
 
 
 
 
[ ]
 
 [ ]
 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
83 
 
Questão 41 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA) 
Item a) Cálculo da ordem de reação em relação ao dióxido de nitrogênio, entre o experimento 
1 e 2: (
 
 
)
 
 
 
 
 
a = 2 
 
Cálculo da ordem de reação em relação ao monóxido de carbono, entre o experimento 1 e 3: 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
 
b = 0 
 
Equação da velocidade: [ ]
 
 
Item b) A etapa 1 é a etapa determinante, uma vez que nesta etapa o catalisador encontra-se 
como reagente (NO2) e o intermediário (NO3) encontra-se como produto. 
 
Item c) Gráfico que representa a Energia versus caminho da reação (C.R.). 
 
Questão 42 
(OLIMPÍADA PORTUGUESA DE QUÍMICA) Item a) Determinação da reação global: 
H2O2(aq) + I-(aq) → H2O(l) + IO-(aq) 
H2O2(aq) + IO-(aq) → H2O(l) + I-(aq) + O2(g) + 
2 H2O2(aq) → 2 H2O(l) + O2(g) (Reação global) 
 
Item b) O catalisador para este determinado mecanismo trata-se do I-(aq). A identificação do 
catalisador consiste em ser um reagente na primeira reação química e como produto na 
segunda reação química. Significa dizer que toda quantidade de iodeto inserido na primeira 
reação, será consumido na segunda reação química. O único intermediário presente neste 
mecanismo trata-se do IO-(aq). O intermediário “liga” uma etapa a outra, não aparecendo na 
reação global. O intermediário consiste em ser um produto da primeira reação química e 
reagente na segunda reação química. 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
84 
 
Questão 43 
(EXAME NACIONAL DE CURSOS – ENGENHARIA QUÍMICA) 
 
Item a) Analisando a primeira reação – reação reversível. Expressão da constante de 
equilíbrio: 
[ ] [ ]
[ ]
 
 
 
 
 
Isolando o intermediário ([O]): [ ] 
 [ ]
[ ]
 
 
[ ] 
 
 
 
 [ ]
[ ]
 (Equação A) 
 
Analisando a segunda reação – reação irreversível: 
 
Expressão da velocidade da reação: [ ] [ ] (Equação B) 
 
Substituindo a equação A na equação B, temos: [ ] [ ] 
 
 
 
 
 
 [ ]
[ ]
 [ ] 
 
 
 
 
 
 [ ]
 
[ ]
 
 
Sabendo que a velocidade da reação em relação ao O2 é dada por 
 
 
 
 [ ]
 
 . 
Sabendo que 
 
 
 
 [ ]
 
[ ]
, temos: 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 [ ]
 
[ ]
 
 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 
Item b) Observando a equação em relação a velocidade de formação do Oxigênio, observa-se 
que 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 
 [ ]
. A ordem de reação em relação ao [O3] é igual a dois e em relação 
ao [O2] é igual a -1. 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
85 
 
Questão 44 
(GRILLO) Através da reação reversível, a constante de equilíbrio para esta reação gasosa é 
definido como: 
[ ] 
[ ] 
 (Equação 1) 
 
Equação da velocidade, através da segunda reação química, gasosa e irreversível: 
 [ ] [ ] (Equação 2) 
 
Relação da velocidade da reação com o produto gasoso Z(g): 
 
 [ ]
 
 [ ] [ ] (Equação 3) 
 
Isolando a concentração molar W, através da equação (1): 
[ ] 
[ ] 
 
 
[ ] [ ] (Equação 4) 
 
Substituindo a concentração da quantidade de matéria de W (equação 4) na equação 3: 
 
 [ ]
 
 [ ] [ ] 
 
 
 [ ]
 
 [ ] [ ]
 
 
 
 [ ]
 
 [ ] [ ]
 
 
Questão 45 
Item a) Cálculo da constante cinética a T = 85°C: 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da constante cinética a T = 95°C: 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da energia de ativação (Eat): (
 
 
) 
 
 
 [
 
( )
 
 
( )
] 
 ( ) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 
 
 ( ) 
[
 
 
 
 
 
]
 
 
[
 
 
 
 
 
]
 
 
[
 
 
 
 
 
]
 
 
 
 
 
Cálculo da constante cinética a 25°C, a partir dos dados referentes a 95°C: 
 
 (
 
 
) 
 
 
 [
 
( )
 
 
( )
] 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
86 
 
 
 (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 
(
 
 
) ( ) 
 
 
 
 
Caso a constante cinética a 25°C fosse calculada a partir de 85°C, temos: 
 
 (
 
 
) 
 
 
 [
 
( )
 
 
( )
] 
 
(
 
 
) ( ) 
 
 
 
 
Cálculo do tempo de meia-vida a 25°C: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Item b) Sabendo que a equação de Arrhenius é dada por: 
( 
 
 
)
 
 
Aplicando a função logarítmica natural (ln), temos: [ 
( 
 
 
)
] 
 
 
 
 
 
 
Chamando ln k = y, ln A = a (coeficiente linear), 1/T = x e a razão ( 
 
 
) será o coeficiente 
angular (m). Logo, a energia de ativação pode ser calculado a partir da seguinte relação 
matemática: 
 
 
 
 
 
, conforme pode ser visualizado a partir do gráfico abaixo. 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
87 
 
 
Questão 46 
(GRILLO) 
 
Item a) Analisando a primeira equação química, através da expressão da constante de 
equilíbrio: 
 
[ ]
[ ]
 (Equação I) 
 
Analisando a equação de velocidade, através da segunda equação química: 
 
 
 [ ][ ] [ ] (Equação II) 
 
Isolando a concentração da quantidade de matéria do reagente B a partir da equação I, pois 
se refere do intermediário, temos: [ ] [ ] (Equação III) 
 
Substituindo a concentração da quantidade de matéria de B da equação III na equação II: 
 
 [ ]
 
 [ ] [ ] 
 
 [ ]
 
 [ ] [ ] 
 
Item b) Analisando a primeira equação química através da expressão da constante de 
equilíbrio: 
 
 
[ ]
[ ] [ ]
 (Equação I) 
 
Analisando a equação de velocidade, através da segunda equação química: 
 [ ]
 
 
 [ ] [ ] (Equação II) 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
88 
 
Isolando a concentração da quantidade de matéria [AB] a partir da equação I, uma vez que se 
trata do intermediário, temos: 
[ ]
[ ] [ ]
 
 
[ ] [ ] [ ] (Equação III) 
 
Substituindo a concentração molar de AB da equação III na equação II: 
 [ ]
 
 
 [ ] [ ] 
 
 [ ]
 
 [ ] [ ] [ ] 
 
Questão 47 – (GRILLO) Analisando a primeira equação química reversível: 
 
 
[ ] [ ]
[ ] [ ]
 (Equação I) 
 
Analisando a segunda equação química da velocidade: 
 
 [ 
 ] [ ] (Equação II) 
 
Isolando a concentração da quantidade de matéria do reagente [A-] a partir da equação I de 
equilíbrio , pois se refere do intermediário: [ ] [ ] [ ] [ ] 
 
[ ] 
 [ ] [ ] 
[ ]
 (Equação III) 
 
Substituindo a concentração da quantidade de matéria de [A-] da equação III na equação II: 
 [ 
 ] [ ] 
 
 
 [ ] [ ] 
[ ]
 [ ] 
 [ ]
 [ ] 
[ ]
 
 
Questão 48 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) 
Item a) Desenvolvendo a equação de Arrhenius, temos: 
( 
 
 
)
 
Aplicando a função logarítmica natural (ln) na equação acima, temos: 
 [ 
( 
 
 
)
] 
 
 
 
 
Chamando ln k = y, ln A = a, ( 
 
 
) = b e 
 
 
 , onde a é o coeficiente linear e b o 
coeficiente angular, o gráfico de ln k versus 1/T está apresentado através da seguinte figura 
abaixo: 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
89 
 
 
Item b) Sim, é possível determinar a energia de ativação (Eat). Através do cálculo do 
coeficiente angular da reta (b) no gráfico ln k x 1/T, temos a seguinte relação matemática: 
 
( 
 
 
) 
 
 
, R é a constante dos gases e Eat é a energia de ativação. 
 
c) Basta verificar como varia a concentração de um reagente em função do tempo. Com isso é 
possível construir o gráfico [Reagente] versus o tempo (t), e através do comportamento da 
curva obtida determina-se a ordem da reação. 
 
Questão 49 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Analisando a reação I, com cinética de 
primeira ordem: 
 
 
 ⁄
 
 
 
 
Analisando a reação II, com cinética de segunda ordem: 
 ⁄
 
 
 [ ] 
 
 
 
 
 ⁄
 [ ] 
 
 
 
 
 
 
 
 
Traçando os gráficos da evolução temporal da [X], teremos o seguinte esboço: 
 
 
 
lnR
T
1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Tempo (s)
[X
] 
m
o
l/
l
Reação I - Ordem 1 Reação II - Ordem 2
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
90 
 
Questão 50 
 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Como o catalisador atua tanto na reação 
direta quanto na reação inversa, o valor absoluto da velocidade da reação no equilíbrio não se 
altera. O efeito do catalisador é o de antecipar o equilíbrio. Logo, o gráfico que representa a 
reação catalisada e a não catalisada está apresentada abaixo. 
 
Questão 51 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) 
Item a) A seguir está apresentado o gráfico da energia potencial versus o caminho da reação 
(C.R.). 
 
Item b) Expressão da constante de equilíbrio da reação: 
[ ] 
[ ] [ ]
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c) Observando o diagrama de energia, a energia de ativação da reação direta é maior em 
comparação ao processo inverso. A reação química caracteriza-se como um processo 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
91 
 
endotérmico, uma vez que o patamar da energia dos produtos (Hprodutos) ser maior em 
comparação ao reagentes (Hreagentes), Hprodutos > Hreagentes. 
 
Questão 52 
(EXAME NACIONAL DE CURSOS – ENGENHARIA QUÍMICA) Cálculo da constante cinética 
para a reação direta, ou seja, ( ) ( ) 
 
→ ( ), A partir da equação de arrhenius: 
 
 
( 
 
 
)
 
( 
 
 ( )
)
 
 
 
 ( ) 
 
 
 
 
Cálculo da constante cinética para a reação inversa, ou seja, ( ) 
 
→ ( ) ( ) 
 
 
( 
 
 
)
 
 
 
 
( 
 
 ( )
)
 
 
 
 ( ) 
 
 
 
 
Cálculo da constante de equilíbrio (K): 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 53 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) 
Item a) Determinação da taxa temporal em relação a A: 
 [ ]
 
 [ ] [ ] 
 [ ] [ ] 
 
Item b) Determinação da taxa temporal em relação ao intermediário M: 
 [ ]
 
 [ ] 
 [ ] [ ] [ ] 
 
Item c) Determinação da taxa temporal em relação a C: 
 [ ]
 
 [ ] [ ] 
 
Questão 54 
(GRILLO) Determinação da taxa temporal em relação ao composto intermediário (N2O2): 
 
 [ ]
 
 [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
92 
 
 [ ]
 
 [ ]
 [ ] [ ] [ ] 
 
Como a concentração do intermediário, [N2O2], é praticamente constante ao longo do 
processo, temos: 
 [ ]
 
 , logo: 
 
 [ ]
 
 [ ]
 [ ] [ ] [ ] 
 
 [ ]
 [ ] [ ] [ ] 
 
 [ ]
 [ ] [ ] [ ] 
 
 [ ]
 [ ] { [ ]} 
 
[ ] 
 [ ]
 
 [ ]
 
 
Através da equação química balanceada N2O2 + O2 → 2 NO2, a taxa temporal em relação ao 
dióxido de nitrogênio será igual a: 
 
 
 
 [ ]
 
 [ ] [ ] 
 [ ]
 
 [ ] [ ] 
 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 [ ]
 [ ] 
 
 [ ]
 
 
 [ ]
 [ ]
 [ ]
 
 
Questão 55 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) 
Item a) Segundo os diagramas, a reação I é mais exotérmica do que a reação II. Da equação 
de van’t Hoff 
( 
 
 
)
, sabe-se que: 
 K: constante de equilíbrio; 
 A: fator pré-exponencial ou fator de frequência; 
 ΔH: variação de entalpia; 
 R: constante dos gases; 
 T: temperatura na escala kelvin. 
 
A partir disto, deduz-se que quanto mais exotérmica for a reação, tanto maior será a constante 
de equilíbrio. Logo, KI > KII. 
 
Item b) Nas duas reações, as concentrações iniciais de reagente são iguais. Segundo a 
equação de Arrhenius, 
( 
 
 
)
, o sistema que possuir maior energia de ativação terá k 
com o menor valor. A mistura 2 é a que tem menor Ea, e portanto maior k e maior velocidade. 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
93 
 
Questão 56 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Analisando o intermediário, através das duas 
reações: 
 [ ]
 
 [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] 
Como a concentração da espécie intermediária é praticamente constante, temos: 
 [ ]
 
 
.
 [ ]
 
 [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] 
 
 [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] 
 
 [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] 
 
[ ] { [ ] [ ]} [ ] 
 
[ ] 
 [ ]
 [ ] [ ]
 
 
Equação da taxa de reação: [ ] [ ] 
 
Substituindo a concentração do intermediário, [O], na equação de taxa, temos: 
 [ ] [ ] 
 
 
 [ ]
 [ ][ ]
 [ ] 
 
 
 [ ]
 
 [ ] [ ]
 
 
Questão 57 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Svante August Arrhenius, químico, físico e 
matemático sueco, além de ter estudado a teoria dos ácidos e das bases, como até hoje é 
muito estudado em todas as universidades e centros de pesquisas, também desenvolveu 
outros trabalhos na área da Físico-Química, mas especificamente na área da velocidade das 
reações químicas (cinética química). Estudou a dependência da constante cinética ou também 
conhecido como velocidade específica (k) com a temperatura. A equação matemática que 
relaciona a constante cinética com a temperatura é a seguinte: 
 
 
 
 
 
 . 
A equação de Arrhenius é útil porque expressa a relação quantitativa entre a temperatura, a 
energia de ativação e a constante de velocidade. Uma de suas principais aplicações é a 
determinação da energia de ativação de uma reação química, a partir de dados cinéticos 
experimentais a diferentes temperaturas. 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
94 
 
Questão 58 
(GRILLO) Analisando a reação reversível: 
 
Expressão da constante de equilíbrio: 
[ ] [ ]
[ ] 
 (Equação 1) 
 
Analisando a reação irreversível (equação da taxa): 
 
Expressão da velocidade: [ ]
 [ ] (Equação 2) 
 
Isolando a concentração do intermediário, [B], na equação 1: 
[ ] [ ]
[ ] 
 
[ ] 
 [ ] 
[ ]
 (Equação 3) 
 
Substituindo a equação o intermediário da equação 3 na equação 2, temos: 
 [ ]
 [ ] 
 [ ]
 {
 [ ] 
[ ]
}
 
 
 
 [ ]
 
 [ ] 
[ ] 
 
 
 
 
 [ ] 
[ ] 
 
 
Questão 59 
(GRILLO) 
 
Expressão da constante de equilíbrio: 
[ ] [ ]
[ ] [ ]
 (Equação 1) 
Expressão da velocidade: [ ] [ ] (Equação 2) 
Isolando a concentração da quantidade de matéria do intermediário na equação 1: 
[ ] [ ]
[ ] [ ]
 
 [ ] [ ] [ ] [ ] 
 
 [ ] 
 [ ] [ ]
[ ]
 (Equação 3) 
 
Substituindo a equação 3 na equação 2, temos: [ ] [ ] 
 
 
 [ ] [ ]
[ ]
 [ ] 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
95 
 
 
 [ ]
 [ ]
[ ]
 
 
Questão 60 
(GRILLO) Expressão da constante de equilíbrio para a reação reversível: 
 
[ ]
[ ] 
 (Equação 1) 
 
Analisando a reação irreversível, expressando a taxa de velocidade: 
 [ ] [ ] (Equação 2) 
 
Isolando a concentração do intermediário, [I], na equação 1: 
[ ]
[ ] 
 
[ ] [ ] (Equação 3) 
 
Substituindo a equação 3 na equação 2, temos: [ ] [ ] 
 [ ] [ ] 
 [ ] [ ] 
 
Ordem de reação em relação a [A] = 2 
Ordem de reação em relação a [B] = 1 
Ordem total: 2 + 1 = 3 
 
Questão 61 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Como a reação é elementar, a equação da 
velocidade ficará da seguinte forma: [ ]
 [ ] 
 
Cálculo da constante cinética (k): Substituindo os dados do terceiro teste, temos: 
 ( ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da concentração X, substituindo os dados dos testes 1 e 2, temos: 
 
Teste (1): v = k x [A]² x [B]¹ 
v = k.(10)².X 
v = k.100.X 
 
Teste (2): v = k x [A]² x [B]¹ 
2v = k. X² . 20 
 
Dividindo o teste (1) pelo teste (2), temos: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
96 
 
 
 
 
 
 
 
Igualando os testes (2) e (3), temos: 
 
 
 
 
 
 
Questão 62 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Equação química da combustão completa do gás 
propano: C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g) 
 
Cálculo do número de mol de gás nitrogênio (N2): 
5 mol de O2 --------------- 21% 
nN2 mol de N2 ------------ 79% 
nN2 = 18,81 mol de N2. 
 
Equação de combustão completa do propano com a presença do gás nitrogênio: 
C3H8(g) + 5O2(g) + 18,81N2(g) → 18,81N2(g) + 3CO2(g) + 4H2O(g). 
 
Cálculo da velocidade média do ar a partir da velocidade do gás carbônico: 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Observação: o sinal negativo apenas indica que o ar está sendo consumido. 
 
Questão 63 
O programa representa uma reação do tipo A + B → C + D, irreversível, de segunda ordem (n 
= 2), o que pode ser observado no próprio programa. Trata-se de uma reação de primeira 
ordem em relação a A e de primeira ordem em relação a B, conforme pode ser observado no 
círculo. 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
97 
 
 
Questão 64 
(GRILLO) Equação de Arrhenius: 
( 
 
 
)
. Aplicando o logaritmo neperiano na 
equação de Arrhenius, temos: 
( 
 
 
)
 
 
Cálculo da velocidade específica para t = 10 minutos (600 segundos), a partir da equação do 
tempo de meia-vida com cinética de primeira ordem: 
 
 
 ⁄
 
 
 
 
Cálculo da temperatura: ( ) ( ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 65 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) 
 
Item a) Para acelerar uma reação muito lenta, há vários procedimentos: 
- O aumento da temperatura provoca aumento da velocidade de reação; 
- Adição de um catalisador provoca um aumento na reação química; 
- Para um processo heterogêneo, regido por uma reação heterogênea, pode ter uma a 
velocidade aumentada, por causa do aumento da superfície de contato entre os reagentes; 
- Para uma reação homogênea gasosa, aumentando a pressão, mantendo o volume 
constante, há um aumento da velocidade, pois aumento o número de colisões efetivas. 
 
Item b) Para retardar uma reação rápida, há vários procedimentos. Vamos a eles. 
- Reduzir a temperatura; 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
98 
 
- Adicionar um inibidor, substância esta que aumenta a energia de ativação e 
consequentemente reduz a velocidade da reação; 
- Em uma reação heterogênea, usar aglomerados dos reagentes, o que faz reduzir a superfície 
de contato; 
- Em um meio gasoso, a redução de pressão a volume constante. 
 
Questão 66 
(GRILLO) Item a) Cálculo do tempo de meia-vida para T = 313 K: 
 ⁄
 
 
 
 
 
 ⁄
 
 
 
 
 
Item b) Sendo o processo com cinética de primeira ordem, temos: (
 
 
) 
 
 (
 
 
) ( 
 
 
) 
 
 
 
 ( ) 
 
 
 
Item c) Cálculo do tempo de meia-vida à 70°C: 
 ⁄
 
 
 
 
 
Questão 67 
(GRILLO) Analisando a reação reversível, aplicando a expressão da constante de equilíbrio: 
Z2(g) ⇄ 2 Z(g) 
 
[ ] 
[ ]
 
 Analisando a reação irreversível, apresentando a taxa de reação: Z(g) + W(g) 
 
→ Produtos 
 [ ] [ ] 
Isolando o intermediário na expressão da constante de equilíbrio, temos: 
[ ] 
[ ]
 
[ ] [ ] 
[ ] √ [ ] 
 
Substituindo o intermediário na equação de taxa, temos: [ ] [ ] 
 √ [ ] [ ] 
 
 
 √[ ] [ ] 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
99 
 
Questão 68 
(GRILLO) Analisando a reação reversível, a partir da constante de equilíbrio: 
[ ]
[ ] 
 
Equação da velocidade da reação, a partir da equação irreversível: [ ] [ ] 
 
Isolando o intermediário, [D], na equação do equilíbrio químico, temos: [ ] [ ] 
 
Substituindo na equação da velocidade, temos: [ ] [ ] 
 
 [ ] [ ]
 
 
 [ ] [ ]
 
 
Equação da velocidade em função do produto C: 
 [ ]
 
 [ ]
 [ ] 
 
Questão 69 
(GRILLO) 
Item a) Calculando o logaritmo neperiano para cada concentração da sacarose, a tabela fica 
da seguinte maneira: 
Tempo (min) [C12H22O11] (mol.L-1) ln [C12H22O11] 
0 0,316 1,152 
39 0,274 1,295 
800,238 1,435 
140 0,190 1,661 
210 0,146 1,924 
 
A partir dos dados fornecidos, como a relação ln [sacarose] versus o tempo é uma reta, logo a 
reação química apresenta cinética de primeira ordem. 
Item b) Cálculo da velocidade específica: (
[ ] 
[ ] 
) 
 
 [ ] [ ] 
0 50 100 150 200 250
-2.0
-1.9
-1.8
-1.7
-1.6
-1.5
-1.4
-1.3
-1.2
-1.1
L
n
 [
s
a
c
a
ro
s
e
]
Tempo (minutos)
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
100 
 
 
 ( ) 
 
 
 
Questão 70 
(GRILLO) Informação do problema: v1100°C = 3.v235°C 
k1 x [A]n = 3 x k2 x [A]n 
k1 = 3 x k2 
 
Cálculo da energia de ativação (Eat): (
 
 
) 
 
 
 {(
 
 
) (
 
 
)} 
 ( ) 
 
 
 {(
 
 
) (
 
 
)} 
 
 
 
 
 
 
Questão 71 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD – SEGUNDA FASE) 
 
Item a) Equação química: N2O5(g) → 2 NO2(g) + ½ O2(g) 
 
Item b) Cálculo da ordem de reação (a) entre o experimento I e III: (
 
 
)
 
 
 
 
 
( ) 
 
a = 1 (Cinética de primeira ordem) 
 
Cálculo da constante cinética (k), através do experimento I: [ ] 
 
 
 
 
Item c) Cálculo do tempo (t): (
[ ] 
[ ] 
) 
 
 (
 
 
) 
 
 
Item c) Cálculo da velocidade específica (k2) a 40°C: [ ] 
 
 ( ) 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
101 
 
Utilizando a equação de Arrhenius e considerando a constante dos gases (R) igual a 8,314 
J.mol-1K-1, temos: k1 (25°C) = 0,00228 min-1 e k2 (40°C) = 0,0158 min-1 
 
 (
 
 
) 
 
 
 {
 
 
 
 
 
} 
 
 
 
 
 ( ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 72 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD - SEGUNDA FASE) 
 
Item a) Cálculo do tempo de meia-vida (t1/2) a 331 K: 
 ⁄
 
 
 
 
 
 
 
 
Item b) Cálculo da concentração final da quantidade de matéria: (
[ ] 
[ ] 
) 
 
 
 (
[ ] 
 
) ( ) { 
 
 
} 
 
 (
[ ] 
 
) 
 
[ ] 
 
 
[ ] 
 
 
 
 
 
Item c) Cálculo da energia de ativação (Eat), a partir da utilização da equação de Arrhenius: 
 
 (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 
 
 
 ( 
 
 
) 
 
Questão 73 
(CONCURSO PARA DOCENTE - IFRJ – MODIFICADA) Analisando a cinética do 
intermediário, HOOBr: 
 [ ]
 
 [ ] [ ] 
 [ ] [ ] [ ] 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
102 
 
Admitindo que a espécie intermediária, 
 [ ] 
 
 não apresente variação ao longo do 
processo cinético, temos: 
 [ ]
 
 
 
 
 [ ]
 
 [ ] [ ] 
 [ ] [ ] [ ] 
 
 [ ] [ ] 
 [ ] [ ] [ ] 
 
 [ ] [ ] 
 [ ] [ ] [ ] 
 
 [ ] [ ] [ ] { 
 [ ]} 
 
[ ] 
 [ ] [ ]
{ 
 [ ]}
 
 
Cálculo da taxa cinética d[HOOBr]/dT, substituindo expressão do intermediário na equação da 
taxa em função do HOOBr: 
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 [ ] [ ] 
 
Sabendo que [ ] 
 [ ] [ ]
{ 
 [ ]}
 temos: 
 
 
 
 [ ]
 
 
 [ ] [ ]
{ 
 [ ]}
 
 
 [ ]
 
 
 [ ] [ ]
{ 
 [ ]}
 
 
Questão 74 
Para a resolução deste problema será necessário utilizar a tabele de equilíbriio químico. 
Equação 
química 
A 
 
B 
Início 1,0 0 
Reage x x 
Equilíbrio 1,0 - x x 
 
Sabendo que o processo apresenta cinética de primeira ordem, uma vez que o indicativo disso 
seja a unidade da constante cinética. Com isso, utilizando a equação para a cinética de 
primeira ordem: 
[ ] 
[ ] 
 
 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
103 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da taxa após 1 hora (60 minutos): 
 ( ) ( ) 
Questão 75 
Cálculo da constante cinética, a partir de um processo cinético de primeira ordem: 
 ⁄
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 76 
Cálculo da constante cinética a 380°C: 
 
 
 
Cálculo da constante cinética a 450°C, aplicando a equação de Arrhenius: (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 (
 
 
) 
 
Aplicando a equação para um prcesso cinético de primeira ordem: 
[ ] 
[ ] 
 
 
 [ ] 
[ ] 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
104 
 
 
Questão 77 
Cálculo da energia de ativação: (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 
 
 
 
Cálculo do fator de frequência (A): 
 
 
 
 
Questão 78 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Para o problema mencionado, a cinética para o 
processo descrito é de primeira ordem. 
 
Cálculo da velocidade específica para uma cinética de primeira ordem: 
 
 
 
 
 
Cálculo da massa da amostra de carbono – 11 após 91 minutos: (
 
 
) 
 (
 
 
) 
 
 
 
Questão 79 
(GRILLO) Dados do problema: K = 2,20 x 10-5 min-1 (325 K) e tempo = 1 hora (60 minutos) 
Cálculo da pressão final do dióxido de enxofre. 
 
 
 ( 
 ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
105 
 
Questão 80 
(GRILLO) cálculo do tempo sabendo que o processo apresenta cinética de segunda ordem. 
 
[ ] 
 
 
[ ] 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 81 
Pegando os valores que estão no extremo da tabela, temos: 
k1 (5 + 273) = 1,50 x 10-6 s-1 e k2 (50 + 273) = 1,40 x 10-3 s-1 
 
Aplicando a equação de Arrhenius para a determinação da energia de ativação (Eat): 
 (
 
 
) 
 
 
 [(
 
 
) (
 
 
)] 
 
 ( ) [
 
 
 
 
 
] 
 
( ) [ 
 ] 
 
 
 
 
 
 
 
 ( 
 
 
) 
 
Cálculo do fator de frequência (A) a 5°C: 
( 
 
 
)
 
 
( 
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 ( ) 
 
 ( )
 
 
 
 
 
 
 
 
 ( ) 
 
Questão 82 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA) Item a) A partir dos valores que estão no extremo 
da tabela apresentada, temos: k1 (660 K) = 7,20 x 10-4 e k2 (760 K) = 0,110 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
106 
 
 
Aplicando a equação de Arrhenius para a determinação da energia de ativação (Eat): 
 (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 
 ( ) ( 
 ) 
 
 
 
( )
 
 
 
( 
 
 
) 
 
Cálculo do fator de frequência (A): 
( 
 
 
)
 
 
Para T = 760 K: ( ) 
 
 
 
 
 
 
 ( ) 
 
Item b) Informação do problema: k1 (660 K) = 7,20 x 10-4 e k2 (673 K) = ? Cálculo da constante 
cinética à 400°C (673 K): 
 
 (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
]Item c) A utilização de um catalisador para um processo é de aumentar a velocidade da reação 
química, diminuindo a energia de ativação, não havendo influência na variação de entalpia e 
nam da constante de equilíbrio (Keq). 
 
Item d) Equação química: C2H5I(g) → C2H4(g) + HI(g) 
 
C2H5I(g) → Para o iodoetano a configuração geométrica é tetraédrica (109° 28’) com 
hibridização sp³. 
 
C2H4(g) → Para o eteno a configuração geométrica é trigonal plana com hibridização sp². 
Item e) Iodeto de hidrogênio (HI) → ligação covalente polar caracterizando uma molécula 
polar. 
 
Iodoetano (C2H5I) → Sua molécula apresenta uma parte polar, pois apresenta o iodo em sua 
estrutura e apolar entre os átomos de carbono. 
 
Eteno (C2H4) → ligação covalente polar caracterizando uma molécula apolar. 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
107 
 
Questão 83 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) 
Item a) Com 5,6% de V2O5, forma-se a menor quantidade de CO2, (6%) quando se forma 
etileno. Como é o CO2 que provoca o efeito-estufa, a redução da quantidade de gás diminui 
esse efeito. 
Item b) V2O5 diminui a energia de ativação dos reagentes, e com isso acelera a velocidade da 
reação. 
Questão 84 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Equação química hipotética: ( ) ( ) →
 ( ) ( ) 
 
Cálculo da ordem de reação em relação ao reagente A, entre o experimento IV e VI: 
(
 
 
)
 
 
 
 
 → ( ) → 
 
Cálculo da ordem de reação em relação ao reagente B, entre o experimento I e III: 
(
 
 
)
 
 
 
 
 → → 
 
Equação da velocidade da reação química: [ ] [ ] 
Ordem global: 2 + 1 = 3 
 
Questão 85 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Primeiramente analisaremos o mecanismo II que é 
bastante direto. Como se trata de uma reação elementar, a equação da velocidade é dada 
pela seguinte expressão: [ ]
 . Diante da equação fornecida pelo 
problema, o mecanismo II não condiz com a lei de velocidade sugerida pelo problema. 
 
Analisando o mecanismo III: Apresentando as equações químicas apresentadas pelo 
enunciado, 
 
 
 (equilíbrio rápido) e 
 → 
 
(etapa lenta), o [ 
 ] é o intermediário, por isso realizando o estudo do estado 
estacionário em função do próprio intermediário temos: 
 
 [ 
 ]
 
 [ ] [ 
 ] [ 
 ] [ ]
 [ 
 ] 
 
Sabendo que a concentração da quantidade de matéria do intermediário é pequena e sua 
respectiva derivada é igual a zero, temos: 
 [ 
 ]
 
 [ ] [ 
 ] [ 
 ] [ ]
 [ 
 ] 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
108 
 
 [ ] [ 
 ] [ 
 ] [ ] [ 
 ] 
 
Isolando a concentração da quantidade de matéria do intermediário: [ 
 ] 
 [ ] [ 
 ]
 [ ] 
 
 
Equação da velocidade do mecanismo III: [ 
 ] . 
 
Substituindo a expressão da concentração da quantidade de matéria do intermediário na 
equação da velocidade de reação, temos: 
 
 [ 
 ] 
 
 
 [ ] [ 
 ]
 [ ] 
 
 
Levando em consideração que a concentração da quantidade de matéria do [ 
 ] é baixa e 
a atividade da água líquida é igual a 1, a equação da velocidade da reação pode ser reescrita 
da seguinte maneira: 
 [ ] [ 
 ]
 [ ] 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
Portanto para esta lei de velocidade não condiz com o enunciado. 
 
Analisando o mecanismo I: A equação da taxa de velocidade para o mecanismo I é dada pela 
seguinte equação: [ 
 ] . Observando as etapas e concluindo que a 
concentração de [ 
 ] é o intermediário e realizando o seu estado estacionário, temos: 
 
 [ 
 ]
 
 [ ] [ ] [ 
 ] [ 
 ] [ 
 ] 
Analisando o etado estacionário do intermediário igual a zero, 
 [ 
 ]
 
 : 
 [ 
 ]
 
 [ ] [ ] [ 
 ] [ 
 ] [ 
 ] 
 [ ] [ ] [ 
 ] [ 
 ] [ 
 ] 
 
Isolando a concentração da quantidade de matéria do intermediário: [ 
 ] 
 [ ] [ ]
 [ 
 ] 
 
Levando em consideração que a concentração da quantidade de matéria do [ 
 ] é baixa e 
a atividade da água líquida é igual a 1, a equação da velocidade da reação pode ser reescrita 
da seguinte maneira: 
 [ ] [ ]
 [ 
 ] 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
109 
 
 
 
 ⏟ 
 
 [ ] 
 [ ] 
Portanto para esta lei de velocidade condiz com o enunciado. 
 
Questão 86 
(OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO RIO DE JANEIRO - MODIFICADA) Cálculo da velocidade 
específica à T = 37°C, a partir do tempo de meia-vida: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da velocidade específica à T = 44°C, utilizando a equação de Arrhenius: 
 (
 
 
) 
 
 
 (
 
 
 
 
 
) 
 
 (
 
 
) 
 
 
 
Cálculo do tempo de meia-vida para T = 44°C: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
110 
 
CAPÍTULO V. EXERCÍCIOS OBJETIVOS 
 
Questão 01 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) O gráfico abaixo ilustra as variações de energia 
devido a uma reação química conduzida nas mesmas condições iniciais de temperatura, 
pressão, volume de reator e quantidades de reagentes em dois sistemas diferentes. Estes 
sistemas diferem apenas pela presença de catalisador. Com base noráfico, é possível afirmar 
que: 
 
a) A curva 1 representa a reação catalisada, que ocorre com absorção de calor. 
b) A curva 2 representa a reação catalisada, que ocorre com absorção de calor. 
c) A curva 1 representa a reação catalisada com energia de ativação dada por E1 + E3. 
d) A curva 2 representa a reação não catalisada, que ocorre com liberação de calor e a sua 
energia de ativação é dada por E2 + E3. 
e) A curva 1 representa a reação catalisada, que ocorre com liberação de calor e a sua energia 
de ativação é dada por E1. 
 
Questão 02 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Considere a reação catalisada descrita pelo 
mecanismo a seguir. 
Primeira etapa: A + BC → AC + B 
Segunda etapa: AC + D → A + CD 
O perfil energético dessa reação segue a representação do gráfico abaixo. 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
111 
 
Diante das informações apresentadas é correto afirmar que: 
a) Os intermediários de reação são representados por (2) e (3) e equivalem, respectivamente, 
aos compostos BC e AC; 
b) Os reagentes, representados por (1), são os compostos A e D; 
c) O complexo ativado representado por (4) tem estrutura A ----- C ----- D; 
d) O produto, representado por (5), é único e equivale ao composto CD; 
e) A presença do catalisador A torna-se a reação exotérmica. 
 
Questão 03 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) “A olimpíada deve ser disputada sem o fantasma 
da fraude química dentro do princípio de que, tanto quanto é importante competir, vencer é a 
prova de competência”. (Jornal “O Globo”, 28/05/2016). Considere que um atleta tenha 
consumido 64 mg de um anabolizante e que, após 4 dias, o exame antidoping tenha detectado 
apenas 0,25 mg deste composto. Assumindo que a degradação do anabolizante no organismo 
segue uma cinética de primeira ordem, assinale a alternativa que apresenta o tempo de meia-
vida da substância no organismo do atleta. 
a) 4 horas 
b) 6 horas 
c) 8 horas 
d) 12 horas 
e) 48 horas 
 
Questão 04 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) A equação 2A + B → PRODUTOS 
representa uma determinada reação química que ocorre no estado gasoso. A lei de velocidade 
para esta reação depende da concentração de cada um dos reagentes, e a ordem parcial 
desta reação em relação a cadaum dos reagentes é igual aos respectivos coeficientes 
estequiométricos. Seja v1 a velocidade da reação quando a pressão parcial de A e B é igual a 
pA e pB, respectivamente, e v2 a velocidade da reação quando essas pressões parciais são 
triplicadas. A opção que fornece o valor correto da razão v2 /v1 é: 
a) 1 
b) 3 
c) 9 
d) 27 
e) 81 
 
Questão 05 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) A reação entre íons brometo e bromato, 
em meio aquoso e ácido, pode ser representada pela seguinte equação química balanceada: 5 
Br-(aq) + BrO3-(aq) + 6 H+(aq) → 3 Br2(aq) + 3 H2O(l). Sabendo que a velocidade de 
desaparecimento do íon bromato é igual a 5,63 x 10-6 mol.L-1.s-1, assinale a alternativa que 
apresenta o valor correto para a velocidade de aparecimento do bromo, Br2, expressa em 
mol.L-1.s-1. 
a) 1,69 x 10-5 
b) 5,63 x 10-6 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
112 
 
c) 1,90 x 10-6 
d) 1,13 x 10-6 
e) 1,80 x 10-16 
 
Questão 06 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) A equação de Arrhenius k = A.e(-Eat/RT) 
mostra a relação de dependência da constante de velocidade (k) de uma reação química com 
a temperatura (T) em kelvin (K), a constante universal dos gases (R), o fator pré-exponencial A 
e a energia de ativação (Eat). A curva abaixo mostra a variação da constante de velocidade 
com o inverso da temperatura absoluta, para uma dada reação química que obedece à 
equação acima. A partir da análise desse gráfico, assinale a opção que apresenta o valor da 
razão Eat/R para essa reação. 
 
a) 0,42 
b) 0,50 
c) 2,0 
d) 2,4 
e) 5,5 
 
Questão 07 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Dentre as afirmações a seguir, todas 
relativas a ação de catalisadores, assinale a errada: 
a) um bom catalisador para certa polimerização também é um bom catalisador para a 
respectiva despolimerização 
b) enzimas são catalisadores via de regra muito específicos 
c) as vezes, as próprias paredes de um recipiente podem catalisar uma reação numa solução 
contida no mesmo 
d) a velocidade da reação catalisada depende da natureza do catalisador, mas não da sua 
concentração na fase reagente 
e) fixadas as quantidades iniciais dos reagentes postos em contato, as concentrações no 
equilíbrio final independem da concentração do catalisador adicionado 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
113 
 
Questão 08 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA Considere a reação química genérica A → 
B + C. A concentração do reagente [A] foi acompanhada ao longo do tempo, conforme 
apresentada na tabela que também registra os logaritmos neperianos (n) desses valores e os 
respectivos recíprocos (1/[A]). 
Tempo (s) [A] (mol.L-1) Ln[A] 1/[A] (L.mol -1) 
0 0,150 -0,11 1,11 
100 0,350 -0,46 1,59 
200 0,650 -0,84 2,33 
300 0,3 -1,20 3,33 
400 0,21 -1,56 4,76 
500 0,14 -1,97 7,14 
600 0,10 -2,3 10,00 
Assinale a opção que contém a constante de velocidade correta desta reação: 
a) 4 x 10-3. s-¹ 
b) 4 x 10-3 mol.L-1.s-1 
c) 4 x 10-3 L.mol-1.s-1 
d) 4 x 103. s-¹ 
e) 4 x 103. mol.L-1.s-1 
 
Questão 09 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) O cloreto de sulfurila, SO2Cl2, no estado 
gasoso, decompõe-se nos gases cloro e dióxido de enxofre em uma reação química de 
primeira ordem (análogo ao decaimento radioativo). Quantas horas irá demorar para que 
ocorra a decomposição de 87,5% de SO2Cl2 a 320oC? Dados: constante de velocidade da 
reação de decomposição (320°C) = 2,20 x 10-5 s-1; ln (0,50) = - 0,693. 
a) 1,58 
b) 8,75 
c) 11,1 
d) 26,3 
e) 52,5 
 
Questão 10 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Considere que a decomposição do N2O5, 
representada pela equação química global 2 N2O5 → 4 NO2 + O2, apresente lei de velocidade 
de primeira ordem. No instante inicial da reação, a concentração de N2O5 é de 0,10 mol.L-1 e a 
velocidade de consumo desta espécie é de 0,022 mol.L-1.min-1. Assinale a opção que 
apresenta o valor da constante de velocidade da reação global, em min-1: 
a) 0,0022 
b) 0,011 
c) 0,022 
d) 0,11 
e) 0,22 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
114 
 
Questão 11 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Considere as seguintes afirmações 
relativas a reações químicas em que não haja variação de temperatura e pressão: 
I - Uma reação química realizada com a adição de um catalisador é denominada heterogênea 
se existir uma superfície de contato visível entre os reagentes e o catalisador 
II - A ordem de qualquer reação química em relação à concentração do catalisador é igual a 
zero. 
III - A constante de equilíbrio de uma reação química realizada com a adição de um catalisador 
tem valor numérico maior do que o da reação não catalisada. 
IV - A lei de velocidade de uma reação química realizada com a adição de um catalisador, 
mantidas constantes as concentrações dos demais reagentes, é igual àquela da mesma 
reação não catalisada. 
V - um dos produtos de uma reação química pode ser o catalisador da mesma reação. 
Das afirmações feitas, estão corretas: 
a) apenas I e III 
b) apenas I e V 
c) apenas I, II e IV 
d) apenas II, IV e V 
e) apenas III, IV e V 
 
Questão 12 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Uma reação hipotética de decomposição 
de uma substância gasosa catalisada em superfície metálica tem lei de velocidade de ordem 
zero, com uma constante de velocidade (k) igual a 10-3 atm.s-1. Sabendo que a pressão inicial 
do reagente é igual a 0,6 atm, assinale a opção que apresenta o tempo necessário, em 
segundos, para que um terço do reagente se decomponha. 
a) 0,00001 
b) 200 
c) 400 
d) 600 
e) 693 
 
 
Questão 13 
(OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO RIO DE JANEIRO) A reação (CH3)3COH + Br- → (CH3)3CBr + 
OH- ocorre segundo as etapas: 
(CH3)3COH + Br- → (CH3)3C+ + OH- (Etapa Lenta) 
(CH3)3C+ + Br- → (CH3)3CBr (Etapa Rápida) 
A lei da velocidade da reação pode ser dada por: 
a) v = k. [(CH3)3COH].[Br-] 
b) v = k. [(CH3)3COH] 
c) v = k. [(CH3)3CBr].[OH-] 
d) v = k. [(CH3)3C+].[OH-] 
e) v = k. [(CH3)3C+].[Br-] 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
115 
 
Questão 14 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA) Obtém-se uma reta quando, para uma reação A → 
B, de primeira ordem, constrói-se um gráfico de: 
a) ln[A] versus t 
b) ln[A] versus 1/t 
c) [A] versus t 
d) [A] versus 1/t 
e) 1/[A] versus t 
 
Questão 15 
(OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO RIO GRANDE DO Sul) Em março de 2011, um reator nuclear 
da cidade de Fukoshima, apresentou danos devido a um grande terremoto no Japão, e houve 
vazamento de material radioativo. Esse material continha Iodo-131 e contaminou toda região. 
Sabendo-se que este radioisótopo 53I131 emite radiação beta e perde 75% de sua atividade em 
16 dias, qual é a meia-vida deste radioisótopo? 
a) 2 dias 
b) 4 dias 
c) 6 dias 
d) 8 dias 
e) 10 dias 
 
Questão 16 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA) O cobre – 64 é usado na forma de acetato de cobre 
(II), no tratamento de tumores cerebrais. Se a meia-vida desse radioisótopo é de 12,8 horas, a 
quantidade que restará, após 2 dias e 16 horas, de uma amostra com 15,0 mg de acetato de 
cobre II estará entre: 
a) 0,1 e 0,5 mg 
b) 0,5 e 1,0 mg 
c) 1,0 e 2,0 mg 
d) 2,0 e 3,0 mg 
e) 3,0 e 5,0 mg 
 
 
Questão 17 
(GRILLO) O mecanismo a seguir foi proposto para explicar a destruição da camada de ozônio, 
que pode ser observado através das seguintes reações químicas: 
O3 + Cl  ClO + O2 
ClO + O  Cl + O2 
Diante deste processo, determine: 
a) Qual o intermediário da reação? 
b) Qual o catalisador da reação? 
c) Qual a reação global? 
 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
116 
 
Questão 18 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Qual é a constante de velocidade de primeira 
ordem para uma reação que apresenta 36,5% completo em 0,0200 segundos? 
a) 50,4 s-1 
b) 27,7 s-1 
c) 22,7 s-1 
d) 9,86 s-1 
 
Questão 19 
(OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO RIO DE JANEIRO) No estudo da cinética da reação a uma 
temperatura de 700°C entre o óxido nítrico e o gás hidrogênio formando óxido nitroso e água 
foram obtidos os dados constantes na tabela abaixo: 
Concentração(mol.L-1) Velocidade inicial 
(mol.L-1.s-1) Óxido nítrico Gás hidrogênio 
0,0250 0,0100 2,40 x 10-6 
0,0250 0,0050 1,20 x 10-6 
0,0125 0,0100 0,60 x 10-6 
A ordem global para esta reação é: 
a) 1 
b) 2 
c) 3 
d) 4 
e) 5 
 
Questão 20 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Esta reação é de primeira ordem em relação ao 
N2O5. 2N2O5(g) → 4NO2(g) + O2(g). Se esta reação é de primeira ordem e o tempo de meia – 
vida é igual a 19,0 minutos, qual é a constante cinética? 
a) 0,0158 min–1 
b) 0,0263 min–1 
c) 0,0365 min–1 
d) 0,0526 min–1 
 
Questão 21 
(GRILLO) A decomposição térmica do tetróxido de dinitrogênio para a formação de dióxido de 
nitrogênio ocorre segundo uma cinética idêntica ao processo de um decaimento radioativo, 
apresentando velocidade específica ifual a 4,5 x 103 s-1 a uma temperatura de 1°C com uma 
energia de ativação 58 kJ.mol-1. Em que temperatura o valor de k seria 1,0 x 104 s-1? Dados: ln 
(4,5) = 1,5; ln (10) = 2,3. 
a) 300 K 
b) 287 K 
c) 273 K 
d) 213 K 
e) 200 K 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
117 
 
Questão 22 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Um equilíbrio químico genérico 
representado por A + B ⇆ C + D, pode ser discutido em termos de um diagrama do tipo 
apresentado abaixo. 
 
Qual das opções abaixo explica o comportamento observado quando da adição de um 
catalisador? 
a) só aumenta x 
b) só diminui z 
c) só diminui y 
d) só diminuem y e z 
e) diminuem igualmente z, y e z. 
 
Questão 23 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Uma certa reação química é representada 
pela equação: 2A(g) + 2B(g)  C(g), onde “A”,”B” e “C” significam as espécies químicas que são 
colocadas para reagir. Verificou-se experimentalmente, numa certa temperatura, que a 
velocidade desta reação quadruplica com duplicação da concentração da espécie “A”, mas 
não depende das concentrações das espécies “B” e ”C”. Assinale a opção que contém, 
respectivamente, a expressão correta da velocidade e o valor correto da ordem da reação. 
a) v = k[A]2.[B]2 e 4 
b) v = k[A]2.[B]2 e 3 
c) v = k[A]2.[B]2 e 2 
d) v = k[A]2 e 4 
e) v = k[A]2 e 2 
 
Questão 24 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) O processo físico de transformação do 
milho em pipoca pode ser um exemplo de reação química. Se for assim entendido, qual é a 
ordem dessa reação, considerando um rendimento de processo de 100%? 
a) Zero 
b) Um 
c) Dois 
d) Três 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
118 
 
e) pseudozero 
 
Questão 25 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Considere a reação representada pela 
equação química 3A(g) + 2B(g)  4E(g). Essa reação ocorre em várias etapas, sendo que a 
etapa mais lenta corresponde a reação representada pela seguinte equação química: A(g) + 
C(g) → D(g). A velocidade inicial desta última reação pode ser expressa por - 
 [ ]
 
 
 . Qual é a velocidade inicial da reação (mol.s-1) em relação a espécie E? 
a) 3,8 
b) 5,0 
c) 6,7 
d) 20 
e) 60 
 
Questão 26 
(OLIMPÍADA MARANHENSE DE QUÍMICA) A fabricação industrial do ácido sulfúrico, H2SO4, 
é realizada a partir de enxofre, oxigênio e água, em três etapas, representadas pelo diagrama 
energético abaixo: 
 
A indústria usa um catalisador para aumentar a velocidade da fabricação do ácido sulfúrico. 
É correto afirmar que o catalisador aumenta a velocidade: 
a) da primeira etapa. 
b) da segunda etapa. 
c) da terceira etapa. 
d) das três etapas. 
e) das duas primeiras etapas 
 
Questão 27 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) A reação CHCl3(g) + Cl2(g) → CCl4(g) + HCl(g) é 
processada através do seguinte mecanismo: 
Cl2(g) → 2Cl(g) (Etapa Rápida) 
Cl(g) + CHCl3(g) → HCl(g) + CCl3(g) (Etapa Lenta) 
CCl3(g) + Cl(g) → CCl4(g) (Etapa Rápida) 
Qual é a equação da taxa de velocidade consistente com este mecanismo? 
a) Taxa = k.[Cl2] 
S + O2 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
119 
 
b) Taxa = k.[Cl].[CHCl3] 
c) Taxa = k.[Cl2].[CHCl3] 
d) Taxa = k.[Cl2]1/2.[CHCl3] 
 
Questão 28 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Uma substância decompõe-se através de uma 
reação de primeira ordem, com uma constante de taxa igual a 6,70 x 10-4.s-1. Se a 
concentração inicial da substância é 1,50 mol.L-1, qual é a concentração após 500 s? 
a) 1,07 mol.L-1 
b) 0,503 mol.L-1 
c) 0,335 mol.L-1 
d) 0,128 mol.L-1 
 
Questão 29 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Uma reação apresenta uma constante cinética 
igual a k = 8,54 x 10-4 L.mol-1.s-1 a uma temperatura de 45°C e energia de ativação, Eat = 90,8 
kJ.mol-1. Qual é o valor da constante cinética k a 25°C? 
a) 4,46 x 10-5 L.mol-1.s-1 
b) 8,54 x 10-5 L.mol-1.s-1 
c) 8,52 x 10-4 L.mol-1.s-1 
d) 8,54 x 10-3 L.mol-1.s-1 
 
Questão 30 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) A figura mostra o perfil reacional da 
decomposição de um composto X por dois caminhos reacionais diferentes, I e II. 
 
Baseado nas informações apresentadas nessa figura, assinale a opção ERRADA. 
a) O caminho reacional II envolve duas etapas. 
b) A quantidade de energia liberada pelo caminho reacional I é igual à do caminho 
reacional II. 
c) O composto K é um intermediário no processo reacional pelo caminho II. 
d) O caminho reacional I mostra que a decomposição de X é de primeira ordem. 
e) O caminho reacional II refere-se à reação catalisada. 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
120 
 
Questão 31 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) The rate constant k for the reaction shown os 
1,63 x 10-6 L.mol-1.s-1. What is the overall order of the reaction? 
2 ICl(g) + H2(g) → HCl(g) + I2(g) 
a) 0 
b) 1 
c) 2 
d) 3 
 
Questão 32 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) A reação hipotética A(s) + B(aq)  C(g) + 
D(aq) + E(l) é autocatalisada por C(g). Considerando que essa reação ocorre em sistema 
fechado, volume constante e sob atmosfera inerte, assinale a opção que apresenta a curva 
que melhor representa a variação da massa de A(s), mA, em função do tempo, desde o início 
da reação até imediatamente antes do equilíbrio químico ser estabelecido dentro do sistema. 
 
Questão 33 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) A decomposição química de um 
determinado gás A(g) é representada pela equação: A(g) → B(g) + C(g). A reação pode ocorrer 
numa mesma temperatura por dois caminhos diferentes (I e II), ambos com lei de velocidade 
de primeira ordem. Sendo v a velocidade da reação, k a constante de velocidade, ΔH a 
variação de entalpia da reação e t1/2 o tempo de meia-vida da espécie A, é correto afirmar que: 
a) ∆HI < ∆HII 
 
 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
121 
 
b) 
 
 
 
( ) 
( ) 
 
c) kI = 
[ ] [ ]
[ ]
 
d) vII = kII.
[ ] [ ]
[ ]
 
e) 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 34 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Uma reação de primeira ordem apresenta uma 
constante de velocidade igual a 0,320 min-1. Para uma concentração de reagente inicial igual a 
1,22 mol.L-1, determine o tempo necessário para que a concentração caia para 0,150 mol.L-1? 
a) 0,671 min 
b) 2,60 min 
c) 6,55 min 
d) 25,4 min 
 
Questão 35 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Qual gráfico é linear para uma reação de 
segunda ordem em relação a [A]? 
a) [A] vs time 
b) ln[A] vs time 
c) [A]² vs time 
d) 1/[A] vs time 
 
Questão 36 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Considere as seguintes equações que 
representam reações químicas genéricas e suas respectivas equações de velocidade: 
I. A  produtos; VI = kI [A] 
II. 2B  produtos; VII = kII [B]2 
Considerando que, nos gráficos, [X] representa a concentração de A e de B para as reações I 
e II, respectivamente, assinale a opção que contém o gráfico que melhor representa a lei de 
velocidade das reações I e II, 
 
Tempo
]x[
1a)
II
I
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
122 
 
Tempo
b)
II
I
[x]
 
Tempo
c)
II
I
[x]
 
Tempo
]x[
1d)
II
I
 
Tempo
d)
II
I
In [x]
 
Questão 37 
(GRILLO) O íon tricloroacetato em determinados solventes ionizantes que contém H+, 
decompõe-se em dióxido de carbono e clorofórmio.Foram levantados alguns dados da 
constante cinética em função da temperatura, conforme pode ser observado no quadro abaixo: 
k (s-1) T (°C) 
3,11 x 10-4 90 
7,62 x 10-5 80 
1,71 x 10-5 70 
Sabendo que o processo apresenta uma cinética de primeira ordem, assinale a alternativa que 
apresenta o valor da constante cinética a uma temperatura de 60°C. 
a) 3,05 x 10-3 s-1 
b) 3,64 x 10-4 s-1 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
123 
 
c) 3,91 x10-5 s-1 
d) 3,51 x 10-6 s-1 
e) 3,89 x 10-9 s-1 
 
Questão 38 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) O 214Pb82 desintegra-se por emissão de 
partículas Beta, transformando-se em 214Bi83 que, por sua vez, se desintegra também por 
emissão de partículas Beta, transformando-se em 214Po84. A figura ao lado mostra como varia, 
com o tempo, o número de átomos, em porcentagem de partículas, envolvidos nestes 
processos de desintegração. Admita ln 2 = 0,69. Considere que, para estes processos, sejam 
feitas as seguintes afirmações: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
I) O tempo de meia-vida do chumbo é de aproximadamente 27 min. 
II) A constante de velocidade da desintegração do chumbo é de aproximadamente 3 x 10-2 
min-1. 
III) A velocidade de formação de polônio é igual à velocidade de desintegração do bismuto. 
IV) O tempo de meia-vida do bismuto é maior que o do chumbo. 
V) A constante de velocidade de decaimento do bismuto é de aproximadamente 1 x 10-2 min-1. 
Das afirmativas acima, estão corretas: 
a) apenas I, II e III 
b) apenas I e IV 
c) apenas II, III e V 
d) apenas III e IV 
e) apenas IV e V 
 
Questão 39 
(ITA) A figura a seguir representa o resultado de dois experimentos diferentes (I) e (II) 
realizados para uma mesma reação química genérica (reagentes  produtos). As áreas 
hachuradas sob as curvas representam o número de partículas reagentes com energia cinética 
igual ou maior que a energia de ativação da reação (Eat). 
 
 
 
 100 
 
 80 
 
 60 
 
 0 20 40 60 80 100 
 N
ú
m
er
o
s 
d
e 
át
o
m
o
s 
(%
) 
Tempo (min) 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
124 
 
 
Baseado nas informações apresentadas nesta figura é correto afirmar que 
a) a constante de equilíbrio da reação nas condições do experimento I é igual à da reação nas 
condições do experimento II 
b) a velocidade medida para a reação nas condições do experimento I é maior que a medida 
nas condições do experimento II 
c) a temperatura do experimento I é menor que a temperatura do experimento II. 
d) a constante de velocidade medida nas condições do experimento I é igual à medida nas 
condições do experimento II 
e) a energia cinética média das partículas, medida nas condições do experimento I, é maior 
que a medida nas condições do experimento II 
 
Questão 40 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) A figura a seguir mostra como o valor do 
logaritmo da constante de velocidade (k) da reação representada pela equação química A →⏞
 
 R 
varia com o recíproco da temperatura. 
 
Considere que, em relação às informações mostradas na figura, sejam feitas as afirmações 
seguintes: 
I. O trecho a – b da curva mostra a variação de ln k da reação direta (A  R) com o recíproco 
da temperatura, enquanto o trecho b – c mostra como varia ln k da reação inversa (R  A) 
com o recíproco da temperatura. 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
125 
 
II. Para temperaturas menores que Tb, o mecanismo controlador da reação em questão é 
diferente daquele para temperaturas maiores que Tb. 
III. A energia de ativação da reação no trecho a – b é menor que a no trecho b – c. 
IV - A energia de ativação da reação direta (A  R) é menor que a da reação inversa (R  
A). Das afirmações acima, está(ão) correta(s): 
a) apenas I e IV 
b) apenas I, II e IV 
c) apenas II 
d) apenas II e III 
e) apenas III 
 
Questão 41 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Considere quatro séries de experimentos 
em que quatro espécies químicas (X, Y, Z e W) reagem entre si, à pressão e temperatura 
constantes. Em cada série, fixam-se as concentrações de três espécies e varia-se a 
concentração (C0) da quarta. Para cada série, determina-se a velocidade inicial da reação (v0) 
em cada experimento. Os resultados de cada série são apresentados na figura, indicados 
pelas curvas X, Y, Z e W, respectivamente. Com base nas informações fornecidas, assinale a 
opção que apresenta o valor CORRETO da ordem global da reação química. 
a) 3 
b) 4 
c) 5 
d) 6 
e) 7 
 
Questão 42 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) A figura apresenta cinco curvas (I, II, III, IV 
e V) da concentração de uma espécie X em função do tempo. Considerando uma reação 
química hipotética representada pela equação X(g) → Y(g), assinale a opção correta que indica 
a curva correspondente a uma reação química que obedece a uma lei de velocidade de 
segunda ordem em relação à espécie X. 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
126 
 
a) Curva I 
b) Curva II 
c) Curva III 
d) Curva IV 
e) Curva V 
 
 
Questão 43 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Um recipiente fechado contendo a 
espécie química A é mantido a volume (V) e temperatura (T) constantes. Considere que essa 
espécie se decomponha de acordo com a equação: A(g) → B(g) + C(g). A tabela abaixo mostra 
a variação da pressão total (Pt) do sistema em função do tempo (t): 
Tempo(s) 0 55 220 380 495 640 820 
Pt(mm Hg) 55 60 70 80 85 90 95 
Considere sejam feitas as seguintes afirmações: 
I. A reação química obedece à lei de velocidade de ordem zero; 
II. O tempo de meia-vida da espécie A independe da sua pressão parcial; 
III. Em um instante qualquer, a pressão parcial de A, PA, pode ser calculada pela equação: PA 
= 2P0 - Pt, em que P0 é a pressão do sistema no instante inicial. 
IV. No tempo de 640s, a pressão Pi é igual a 45mm Hg, em que Pi é a soma das pressões 
parciais de B e C. Então, das afirmações acima, está(ão) correta(s): 
a) apenas i e ii 
b) apenas i e iv 
c) apenas ii e iii 
d) apenas ii e iv 
e) apenas iv 
 
Questão 44 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Qual o gráfico que apresenta a curva que 
melhor representa o decaimento de uma amostra contendo 10,0 g de um material radioativo ao 
longo dos anos? 
 
 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
127 
 
a) 
 
 
 
 
b) 
 
 
c) 
 
 d) 
 
e) 
 
Questão 45 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Considere a reação química representada 
pela seguinte equação: 4 NO2(g) + O2(g) → 2 N2O5(g). Num determinado instante de tempo t da 
reação, verifica-se que o oxigênio está sendo consumido a uma velocidade de 2,4 x 10-2 mol L-
1 s-1. Nesse tempo t, a velocidade de consumo de NO2 será de 
a) 6,0 x 10-3 mol L-1s-1 
b) 1,2x10-2 mol L-1s-1 
c) 2, 4 x 10-2 mol L-1s-1 
d) 4,8 x 10-2 mol L-1s-1 
e) 9, 6 x 10-2 mol L-1s-1 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
128 
 
Questão 46 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) O acidente nuclear ocorrido em Chernobyl 
(Ucrânia), em abril de 1986, provocou a emissão radioativa predominantemente de Iodo-131 e 
Césio - 137. Assinale a opção correta que melhor apresenta os respectivos períodos de tempo 
para que a radioatividade provocada por esses dois elementos radioativos decaia para 1% de 
seus valores iniciais. Considere o tempo de meia-vida do Iodo - 131 igual a 8,1 dias, e do 
Césio - 137 igual a 30 anos. Dados ln(100) = 4,6; ln(2) = 0,69. 
a) 45 dias e 89 anos 
b) 54 dias e 201 anos 
c) 61 dias e 235 anos 
d) 68 dias e 274 anos 
e) 74 dias e 296 anos 
 
Questão 47 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Considere a seguinte mecanismo de 
relação genérica: 
A+4 + B+2 → A+3 + B+3 (Etapa lenta) 
A+4 + B+3 → A+3 + B+4 (Etapa rápida) 
C+ + B+4 → C+3 + B+2 (Etapa rápida) 
Com relação a este mecanismo, assinale a opção errada. 
a) A relação global é representada pela equação C+ + 2 A+4 → C+3 + 2A+3 
b) B+2 é catalisador. 
c) B+3 e B+4 são intermediários da reação. 
d) A lei de velocidade é descrita pelaequação v = k.[C+].[A+4] 
e) A reação é de segunda ordem. 
 
Questão 48 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Assinale a opção que apresenta a 
afirmação correta sobre uma reação genérica de ordem zero em relação ao reagente X. 
a) A velocidade inicial de X é maior que sua velocidade média. 
b) A velocidade inicial de X varia com a concentração inicial de X. 
c) A velocidade de consumo de X permanece constante durante a reação. 
d) O gráfico do logaritmo natural de X versus o inverso do tempo é representado por uma reta. 
e) O gráfico da concentração de X versus tempo é representado por uma curva exponencial 
decrescente. 
 
Questão 49 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Considere uma reação química hipotética 
representada pela equação X → Produtos. São feitas as seguintes proposições relativas a 
essa reação: 
1. Se o gráfico de [X] em função do tempo for uma curva linear, a lei de velocidade da reação 
dependerá somente da constante de velocidade. 
II. Se o gráfico e 1/[X] em função do tempo for uma curva linear, a ordem de reação será 2. 
III. Se o gráfico da velocidade da reação em função de [X] for uma curva linear, a ordem de 
reação será 1. 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
129 
 
IV. Se o gráfico da velocidade de reação em função de [X]2 for uma curva linear, a ordem de 
reação será 2. Das proposições acima, está(ão) CORRETA(S) 
a) apenas l 
b) apenas l e Il 
c) apenas l, lll e IV 
d) apenas III 
e) todas 
 
Questão 50 
(CONCURSO PARA DOCENTE - IFRJ – MODIFICADA) Esta reação, expressa na equação a 
seguir, foi realizada na temperatura de 20°C, com concentração inicial de NO3(g), igual a 0,05 
mol.L-1. Decorridos 60 minutos, foi verificado que a concentração de NO3 passou a ser de 
0,0358 mol.L-1. A equação química a ser estudada é a seguinte: NO3(g) → NO2(g) + ½ O2(g). 
Sabendo que a decomposição de NO3(g) segue uma cinética de segunda ordem, assinale o 
tempo necessário para que reste 1% da concentração inicial do reagente. 
a) 12000 minutos 
b) 13000 minutos 
c) 14000 minutos 
d) 15000 minutos 
e) 16000 minutos 
 
Questão 51 
(OLIMPÍADA CEARENSE DO ENSINO SUPERIOR DE QUÍMICA) A decomposição térmica 
da fosfina (PH3) em fósforo e hidrogênio molecular trata-se de uma reação de primeira ordem. 
A meia vida da reação é 35,0 s à 680°C. Determine o tempo necessário para a decomposição 
de 95% da fosfina. 
a) t = 151,3 s 
b) t = 250 s 
c) t = 50 s 
d) t = 15,01 s 
e) t = 500 s 
 
Questão 52 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) A respeito de reações químicas descritas 
pela equação de Arrhenius, são feitas as seguintes proposições: 
I) Para reações bimoleculares, o fator pré-exponencial na equação de Arrhenius é proporcional 
à frequência de colisões, efetivas ou não, entre as moléculas dos reagentes. 
II) O fator exponencial na equação de Arrhenius é proporcional ao número de moléculas cuja 
energia cinética relativa é maior ou igual à energia de ativação de reação. 
III) Multiplicando-se o negativo da constante dos gases (–R) pelo coeficiente angular da reta ln 
k versus 1/T obtém-se o valor da energia de ativação da reação. 
IV) O fator pré-exponencial da equação de Arrhenius é determinado pela intersecção da reta ln 
k versus 1/T com o eixo das abcissas. Das proposições acima, está(ão) ERRADA(S) 
a) apenas I 
b) apenas I e II 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
130 
 
c) apenas I e IV 
d) apenas II e III 
e) apenas IV 
 
Questão 53 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) A 651,5 K, o tempo de meia-vida para a 
decomposição de primeira ordem um determinado óxido é de aproximadamente 6,03 minutos, 
e uma energia de ativação igual a 52 kcal.mol-1. A partir desta informação, assinale a 
alternativa do tempo aproximado em segundos, necessário para que o referido óxido se 
decomponha em 75%, a 723 K. 
a) 10,0 segundos 
b) 10,5 segundos 
c) 12,4 segundos 
d) 12,8 segundos 
e) 13,8 segundos 
 
Questão 54 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Um grupo de alunos desenvolveu um estudo sobre 
três reações irreversíveis de ordens zero, um e dois. Contudo, ao se reunirem para 
confeccionar o relatório, não identificaram a correspondência entre as colunas da tabela 
abaixo e as respectivas ordens de reação. 
t (s) C1 (mol/L) C2 (mol/L) C3 (mol/L) 
200 0,8000 0,8333 0,8186 
210 0,7900 0,8264 0,8105 
220 0,7800 0,8196 0,8024 
230 0,7700 0,8130 0,7945 
240 0,7600 0,8064 0,7866 
Considere que o modelo ∆C/∆t = -k.Cn descreva adequadamente as velocidades das reações 
estudadas. Considere ainda que as magnitudes das constantes de velocidade específica de 
todas as reações são idênticas à da reação de segunda ordem, que é 1,0 x10–3L/mol.s. Assim, 
pode-se afirmar que C1, C2 e C3 referem-se, respectivamente, a reações de ordem: 
a) 1, 2 e 0 
b) 0, 1 e 2 
c) 0, 2 e 1 
d) 2, 0 e 1 
e) 2, 1 e 0 
Questão 55 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA) Assinale a opção que corresponde à fração de 
substrato que reagiu, em uma reação de primeira ordem, após um período de quatro vezes a 
meia-vida: 
a) 15/16 
b) 1/16 
c) 7/8 
d) ¾ 
e) ¼ 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
131 
 
Questão 56 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) A taxa de formação de O3(g) é igual a 2,0 x 10-7 
mol.L-1.s-1 para a seguinte reação 3O2(g) → 2O3(g). Qual é a taxa de desaparecimento de O2(g) 
em mol.L-1s-1? 
a) 1,3 x 10-7 
b) 2,0 x 10-7 
c) 3,0 x 10-7 
d) 4,5 x 10-7 
 
Questão 57 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Quando a temperatura de uma reação é 
aumentada de 300K para 310K, a taxa de reação dobra. Determine a energia de ativação, Eat, 
associada com esta reação. 
a) 6,45 kJ.mol-1 
b) 23,3 kJ.mol-1 
c) 53,6 kJ.mol-1 
d) 178 kJ.mol-1 
 
Questão 58 
(OLIMPÍADA CEARENSE DO ENSINO SUPERIOR DE QUÍMICA) Um recipiente contém uma 
mistura dos compostos A e B que se decompõem segundo uma cinética de primeira ordem. As 
meias-vidas são de 50,0 minutos para A e 18,0 minutos para B. Se as concentrações de A e B 
forem iguais no início, que tempo será necessário para que a concentração de A seja quatro 
vezes a concentração de B? 
a) 62 min 
b) 56 min 
c) 68 min 
d) 32 min 
e) 45 min 
 
Questão 59 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA) Considere as assertivas abaixo, que se referem à 
ação dos catalisadores: 
I) Alteram a velocidade da reação; 
II) Diminuem a energia de ativação; 
III) Transformam as reações em reações espontâneas; 
IV) Deslocam o equilíbrio da reação para o lado dos produtos. Estão corretas, somente as 
assertivas: 
a) I e II 
b) I e III 
c) I e IV 
d) II e III 
e) III e IV 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
132 
 
Questão 60 
(GRILLO) A reação de decomposição do monóxido de dinitrogênio fornece nitrogênio gasoso 
e oxigênio também na fase gasosa, a 750°C. Este processo ocorre com cinética de primeira 
ordem, com constante cinética igual a 2,25 x 10-2 h-1. Considerando que a pressão inicial seja 
igual a 375 torr, assinale a pressão de equilíbrio aproximado, ao final de 2,50 horas. 
a) 355 torr 
b) 400 torr 
c) 455 torr 
d) 500 torr 
e) 555 torr 
 
Questão 61 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) O ozônio na atmosfera da Terra se decompõe de 
acordo com a equação: 2O3(g) → 3O2(g). Esta reação ocorre através de dois mecanismos: 
Passo 1: O3(g) ⇄ O2(g) + O(g) (Rápido, reversível) 
Passo 2: O3(g) + O(g) → 2 O2(g). (Lento) 
Qual a lei da taxa é consistente com este mecanismo? 
a) –∆[O3]/∆t = k[O3] 
b) –∆[O3]/∆t = k[O3]2 
c) –∆[O3]/∆t = k[O3]2 /[O2] 
d) –∆[O3]/∆t = k[O3]2 /[O2]3 
 
Questão 62 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD – Primeira Fase) A energia de ativação de uma 
certa reação é 87 kJ.mol-1. Qual é a proporção das constantes de taxa para esta reação 
quando a temperatura diminui de 37°C para 15°C? 
a) 5/1 
b) 8,3/1 
c) 13/1 
d) 24/1 
 
Questão 63 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) An irreversible reaction A + B  products is 
studied under conditions where the initial concentrations of A and B are equal. Under these 
circumstances, a graph of ln([A]) as a function of time is linear. What is the order in A?a) Zeroth order 
b) First order 
c) Second order 
d) The order in A cannot be determined based on the information given. 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
133 
 
Questão 64 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) The rate constant k for the reaction shown is 1,63 
 10–6 M–1.s –1. What is the overall order of the reaction? 2ICl(g) + H2(g) → 2HCl(g) + I2(g). 
a) 0 
b) 1 
c) 2 
d) 3 
 
Questão 65 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Bismuth-212 undergoes both α decay (35.9%) 
and β decay (64.1%) with an overall half-life of 60,6 minutes. What is its half-life for α decay? 
a) 21,8 min 
b) 38,8 min 
c) 94,7 min 
d) 139 min 
 
Questão 66 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) The thermal decomposition of NOCl is a second-
order process, and the rate constant k for the disappearance of NOCl at 160°C is 0,0037 M-1.s-
1. What is the concentration of NOCl, initially at 0,043 M, after 20,0 minutes at 160°C? 
a) 0,00051 M 
b) 0,036 M 
c) 0,040 M 
d) 0,042 M 
 
Questão 67 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) What is the first-order rate constant for a reaction 
that is 36,5% complete in 0.0200 seconds? 
a) 50,4 s–1 
b) 27,7 s–1 
c) 22,7 s–1 
d) 9,86 s–1 
 
Questão 68 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Which graph is linear for a reaction that is second 
order in [A]? 
a) [A] vs time 
b) ln[A] vs time 
c) [A]2 vs time 
d) 1/[A] vs time 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
134 
 
Questão 69 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) The reaction of nitrogen dioxide with carbon 
monoxide NO2(g) + CO(g)  CO2(g) + NO(g) has been studied and the following mechanism has 
been proposed: 
NO2(g) + NO2(g)  NO3(g) + NO(g) (slow) 
NO3(g) + CO(g)  NO2(g) + CO2(g) (fast) 
What rate law corresponds to this mechanism? 
a) Rate = k[NO2] 
b) Rate = k[NO2][CO] 
c) Rate = k[NO2]2 
d) Rate = k[NO2]2 [CO] 
 
Questão 70 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) 2 NO2(g)  2 NO(g) + O2(g) 
For the reaction above, a straight line for which plot indicates a second order reaction? 
a) [NO2] vs. time 
b) [NO2]2 vs. time 
c) 1/[NO2] vs. time 
d) 1/[NO2]2 vs. time 
 
Questão 71 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) What are the units for the rate constant of a zero-
order reaction? 
a) time 
b) time–1 
c) M•time 
d) M•time–1 
 
Questão 72 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) For the reaction A → B that is first-order in A, the 
rate constant is 2,08×10–2 s–1. How long would it take for [A] to change from 0,100 M to 0,0450 
M? 
a) 0,0166 s 
b) 16,7 s 
c) 38,4 s 
d) 107 s 
 
Questão 73 
(JEE - ADVANCED) A lei de taxa diferencial para a reação H2(g) + I2(g) → 2 HI(g). 
a) 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 
b) 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
c) 
 [ ]
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
135 
 
d) 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 
 
Questão 74 
(JEE - ADVANCED) A taxa de reação dobra quando a temperatura aumenta de 300K para 
310K. A energia de ativação desta reação será: (R = 8,314 J.mol-1.K-1; log 2 = 0,0301). 
a) 53,6 kJ.mol-1 
b) 48,6 kJ.mol-1 
c) 58,5 kJ.mol-1 
d) 60,5 kJ.mol-1 
 
Questão 75 
(JEE - ITT) Em uma reação de primeira ordem, a concentração do reagente diminui de 800 
mol/dm³ para 50 mol/dm³ em 200 segundos. A constante de reação em s-1 é: 
a) 2 x 104 s-1 
b) 3,45 x 105 s-1 
c) 1,386 x 10-2 s-1 
d) 2 x 10-4 s-1 
 
Questão 76 
(OLIMPÍADA PERUANA DE QUÍMICA) O N2O5 se decompõe segundo a seguinte equação 
química: 2N2O5(g) → 4NO2(g) + O2(g), mediante uma cinética de primeira ordem, sendo sua 
constante de velocidade de 8,5 x 10-3 s-1. Se a pressão inicial do N2O5(g) é de 240 mmHg, qual 
é a pressão depois de 5 minutos? 
a) 12,7 mmHg 
b) 18,7 mmHg 
c) 25,5 mmHg 
d ) 36,6 mmHg 
 
Questão 77 
(OLIMPÍADA PERUANA DE QUÍMICA) Determine como verdadeiro (V) ou falso (F) as 
seguintes afirmações: 
I) A constante de velocidade, de qualquer reação química pode ser expressa em mol-1∙L∙s-1; 
II) As unidades da constante k, depende da reação ou da lei de velocidade; 
III) A constante de velocidade sempre é o mesmo valor durante toda a reação; 
IV) O valor da constante k é independente da temperatura a que a reação se realiza; 
V) A ordem total da reação é sempre igual a soma dos coeficientes estequiométricos dos 
reagentes. 
VI) A ordem total de qualquer reação química é sempre um número inteiro. 
a) VVVFFF 
b) FVFVFV 
c) FFVVVF 
d) FVVFFF 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
136 
 
Questão 78 
Considere uma reação hipotética em fase aquosa que apresenta cinética de segunda ordem, 
do tipo Q(aq) + R(aq) → P(aq). Este processo foi conduzido inicialmente em 0,050 mol.L-1 de Q e 
0,080 mol.L-1 em B. Após o decorrer da reação, a concentração da quantidade de matéria de A 
caiu para 0,020 mol.L-1 em um período de uma hora. Assinale a alternativa que apresenta o 
valor aproximado da constante cinética. 
a) 0,0041 
b) 0,0062 
c) 0,0089 
d) 0,0099 
e) 0,0120 
 
Questão 79 
(GRILLO) Considere a seguinte tabela cinética apresentada a seguir. 
Experimento 
[P] 
(mol.L-1) 
[Q] 
(mol.L-1) 
Velocidade de reação 
(mol.L-1.s-1) 
I 0,10 0,10 2,0 x 10-3 
II 0,20 0,20 8,0 x 10-3 
III 0,10 0,20 4,0 x 10-3 
Assinale a alternativa que apresenta o valor da velocidade específica. 
a) 0,20 s-1 
b) 0,20 L x mol-1 x min-1 
c) 0,20 min-1 
d) 0,20 L² x mol² x min-1 
e) nenhuma das respostas anteriores 
 
Questão 80 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Sabe – se que dois compostos A e B reagem em 
solução de acordo com a estequiomteria A + B ⇄ C + D, que segue uma cinética de primeira 
ordem em relação a A quanto a B, com velocidade específica de reação k = 10-3 L.mol-1.s-1. 
Em um recipiente, são adicionados 2 mols de cada um dos reagentes e um solvente adequado 
até completar 1 L de solução. Considerando que A é totalmente solúvel e B tem uma 
solubilidade igual a 0,10 mol.L-1, obtenha a taxa de reação (v em mol.L-1.s-1) em função da 
conversão de A, dada por 
 
 
 (onde nA é o número de mols de A em um dado instante). 
a) ( ) ( ) 
b) ( ) ( ) 
c) ( ) 
d) ( ) ( ) 
e) ( ) ( ) 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
137 
 
Questão 81 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) The equation and rate law for the gas phase 
reaction between NO and H2 are; 2NO(g) + 2H2(g) → N2(g) + 2H2O(g). Rate = k[NO]2.[H2]. What 
are the units of k if time is in seconds and the concentration is in moles per liter? 
a) L.s.mol-1 
b) L2.mol-2.s-1 
c) mol.L-1.s-1 
d) mol2.L-2.s-1 
 
Questão 82 
Considere a reação de decomposição do ácido clorídrico, representada pela equação química 
abaixo. 2HCl(g) → H2(g) + Cl2(g). Sabe-se que a reação deve seguir uma cinética de segunda 
ordem, sendo a energia de ativação do processo igual a 119 kJ.mol-1. Experimentos foram 
realizados para quantificar a pressão parcial de HCl como função do tempo, de acordo com a 
tabela abaixo. 
Tempo (s) Pressão de HCl (atm) 
0 0,4756 
1000 0,0533 
2000 0,029 
A partir das informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta o valor 
aproximado do tempo de meia-vida para o seguinte processo descrito. 
a) 0,89 min 
b) 1,27 min 
c) 2,17 min 
d) 3,08 min 
e) 4,02 min 
 
Questão 83 
Um grupo de pesquisadores brasileiros estudaram a dependência da constante cinética de 
certa reação química, e obtiveram os seguintes dados contidos na tabela abaixo. 
Temperatura (°C) k (L.mol-1.s-1) 
327 0,028 
377 0,22 
427 1,3 
477 6,0 
527 23 
Assinale a alternativa que apresenta o valor aproximado da energia de ativação do processo 
em J x mol-1. 
a) 1,35 x 105 
b) 10,35 x 105 
c) 9,35 x 105 
d) 6,35 x 105 
e) 5,35 x 105 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
138 
 
Questão 84 
(U. S. NATIONALCHEMISTRY OLYMPIAD) A particular reaction rate increases by a factor of 
five when the temperature is increased from 5°C to 27°C. What is the activation energy of the 
reaction? 
a) 6,10 kJ.mol–1 
b) 18,9 kJ.mol–1 
c) 50,7 kJ.mol–1 
d) 157 kJ.mol–1 
 
Questão 85 
(U. S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) The radioisotope N-13, which has a half-life of 10 
minutes, is used to image organs in the body. If an injected sample has an activity of 40 
microcuries (40 µCi), what is its activity after 25 minutes in the body? 
a) 0,75 µCi 
b) 3,5 µCi 
c) 7,1 µCi 
d) 12 µCi 
 
Questão 86 
(OLIMPÍADA CEARENSE DO ENSINO SUPERIOR DE QUÍMICA) O isótopo 
 é utilizado 
para localizar tumores no cérebro e em estudos de formação de ossos e dentes. Uma bancada 
de laboratório foi contaminada com 100 mg desse isótopo, que possui meia-vida de 14,3 dias. 
O tempo mínimo, expresso em dias, para que a radioatividade caia a 0,1% do seu valor 
original é igual a: 
a) 86 
b) 114 
c) 124 
d) 157 
e) 143 
 
Questão 87 
(U. S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) One of the steps in the manufacture of nitric acid 
is the oxidation of ammonia shown in this equation. 4NH3(g) + 5O2(g) → 4NO(g) + 6H2O(g). If 
gaseous water appears at a rate of 0,025 mol·min–1, at what rate does ammonia disappear? 
a) 0,0040 mol·min–1 
b) 0,017 mol·min–1 
c) 0,038 mol·min–1 
d) 0,150 mol·min–1 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
139 
 
Questão 88 
(U. S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) This reaction is first order with respect to N2O5. 
2N2O5(g) → 4NO2(g) + O2(g). If the half-life for this reaction is 19,0 minutes, what is the rate 
constant, k? 
a) 0,0158 min–1 
b) 0,0263 min–1 
c) 0,0365 min–1 
d) 0,0526 min–1 
 
Questão 89 
(U. S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) What names apply to chemical species 
corresponding to locations 1 and 2 on this reaction coordinate diagram? 
 
Location 1 Location 2 
a) activated complex activated complex 
b) reaction intermediate activated complex 
c) activated complex reaction intermediate 
d) reaction intermediate reaction intermediate 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
140 
 
CAPÍTULO VI. GABARITO - EXERCÍCIOS OBJETIVOS 
 
Questão 01 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Alternativa E. 
Item a) Falsa. A reação é exotérmica, pois o patamar da entalpia dos produtos é menor em 
comparação a entalpia dos reagentes. 
Item b) Falsa. A reação catalisada é a representada pela curva 1, que tem energia de ativação 
(Eat) menor. 
Item c) Falsa. A energia de ativação é E1. 
Item d) Falsa. A reação é não catalisada, ocorrendo a liberação de calor (ΔH < 0), mas sua 
energia de ativação é dada por E2. 
Item e) Correta. 
 
Questão 02 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Alternativa C. 
Primeira etapa: A + BC → AC + B 
Segunda etapa: AC + D → A + CD + 
Equação Global: BC + D → CD + B 
 
Item a) Falso. Os (3) = AC, B, D 
Item b) Falso. Os reagentes são os seguintes: A, D, BC. 
Item c) Correta. 
Item d) Falso. CD, B, A. 
Item e) Falso. A presença do catalisador não interfere quanto a quantidade de calor (ΔH). A 
presença do catalisador diminui a energia de ativação. 
 
Questão 03 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Alternativa D. 
Cálculo da constante cinética, considerando o processo com cinética de primeira ordem: 
 (
 
 
) , em que mAf = massa do antibiótico no estado final e mAi = 
massa do antibiótico no estado inicial. 
 (
 
 
) 
 (
 
 
) 
 ( ) 
 ( ) 
 ( ) (Equação A) 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
141 
 
Sabendo que o tempo de meia-vida para uma cinética de primeira ordem é definida como 
sendo 
 ⁄
 
 
 
, temos: ( ) 
 
 
 
 
 
Questão 04 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa D. 
Relação entre a concentração com a pressão, considerando que o sistema gasoso apresenta 
comportamento ideal, temos a seguinte relação: 
 
 
 
 [ ] 
 
 
 [ ] 
Equação da velocidade: [ ]
 [ ] 
 (
 
 
)
 
 
 
 
 
Portanto: (
 
 
)
 
 
 
 
 
Analisando a situação I: 
 (
 
 
)
 
 
 
 
 (Equação A) . 
Analisando a situação II: Triplicando ambas as pressões parciais, temos: 
 
 (
 
 
)
 
 (
 
 
) 
 
 (
 
 
)
 
 
 
 
 (Equação B) 
Dividindo a Equação B pela Equação A, temos: 
 
 
 
 
 (
 
 
)
 
 
 
 
 (
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
142 
 
Questão 05 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa A. 
Relação entre a velocidade da reação em função do consumo do bromato e de formação do 
bromo: 
 [ 
 ]
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
Questão 06 
(ITA) Alternativa C. 
 
Equação de Arrhenius: 
(
 
 
)
 
Aplicando o logaritmo neperiano na equação de Arrhenius, temos: (
 
 
) 
 
 
 
 
Chamando ln k = y e 1/T = x, o coeficiente angular será obtido através da seguinte relação 
matemática: 
 
 
 
 ( )
 
 
 
 
 
 
 
Questão 07 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa D. 
A concentração do catalisador influencia na velocidade da reação catalisada, logo a 
velocidade da reação depende da natureza do catalisador além da sua concentração na fase 
reagente. 
Questão 08 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa A. 
Analisando o processo para uma cinética de segunda ordem, entre 0 a 600 s: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
143 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Analisando o processo para uma cinética de ordem zero, entre 0 a 600 segundos: 
 
 
 ( )
 
 
 
 
 
Analisando o processo para uma cinética de primeira ordem, entre 0 a 600 s: 
 ( ) 
 
 ( )
 
 
 
Questão 09 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa D. 
 
Cálculo do tempo para uma decomposição de 87,5%: [SO2Cl2]Final = 0,125 x [SO2Cl2]Inicial. 
 (
 [ ] 
[ ] 
) 
 (
 
 
 ) 
 
 
 
 ( ) 
Questão 10 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa D. 
 
Equação química: 2N2O5(g) → 4NO2(g) + O2(g). Relação da velocidade da reação (vreação) com 
os componentes gasosos: 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 [ ] 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
144 
 
 
 
 
 [ ] 
Informação do problema: 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 11 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa B. 
Item I – Verdadeiro. Quando o catalisador e os reagentes estão em fases diferentes, a catálise 
é denominada de heterogênea. 
Item II – Falso. Quando o catalisador afetar a velocidade de uma ração química a ordem da 
reação será diferente de zero em relação ao catalisador. 
Item III – Falso. Somente a temperatura consegue alterar a constante de equilíbrio de uma 
reação química. 
Item IV – Falso. A adição de um catalisador modifica o caminho da reação, o número de 
etapas e a natureza do complexo ativado. Assim, a expressão da lei para uma reação não 
catalisada necessariamente não é a mesma de uma reação catalisada. 
Item V – Verdadeiro. Trata-se de uma auto-catálise. Por exemplo, pode-se citar a reação de 
Belousov-Zhabothiskii. 
BrO3- + HBrO2 + H3O+ → 2 BrO2 + 2H2O 
2 BrO2 + 2 Ce3+ + 2H3O+ → 2 HBrO2 + Ce4+ + 2H2O 
Pelas etapas das reaçõespode-se perceber que o catalisador é o HBrO2, assim, se a sua 
concentração for aumentada a velocidade da primeira etapa será aumentada. 
Questão 12 
(ITA) Alternativa C. 
Equação química: A(g) → P1(g) + P2(g) 
Equação matemáticav com cinética de ordem zero: [ ] [ ] 
A equação também pode estar relacionada em função da pressão parcial do reagente, da 
seguinte forma: em que PA = pressão parcial do componente 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
145 
 
gasoso no instante final e PA0 = pressão parcial do componente gasoso no instante inicial. 
Dados do problema: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo do tempo (t): 
 ( ) 
 
Questão 13 
(OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO RIO DE JANEIRO) Alternativa A. 
A etapa determinante é a etapa lenta, logo a equação da velocidade é dada pela seguinte 
equação de taxa: [( ) ] [ 
 ]. 
Questão 14 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA) Alternativa A.
 
Reação química hipotética do tipo A → B. Fazendo a integração da concentração do reagente 
A em função do tempo, temos: 
 [ ]
 
 [ ] 
Separando as variáveis, temos: 
 
[ ]
 [ ] 
∫
 
[ ]
[ ] 
[ ] 
 [ ] ∫ 
 
 
 
 [ ] [ ] 
A equação em negrito é uma equação de primeiro grau, onde ln[A]Final é o eixo y, ln[A]Inicial é o 
coeficiente linear, (– k) é o coeficiente angular e t é o eixo x. Gráfico: 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
146 
 
 
Questão 15 
(OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO RIO GRANDE DO SUL) Alternativa D. 
 
Sabendo que 75% representa perda de sua atividade, então há 25% de sobra, logo: [I]Final = 
0,25 x [I]inicial. 
Cálculo da constante cinética radioativa (λ) para uma reação com cinética de primeira ordem: 
 ( ) 
 
 
 
 
Cálculo do tempo de meia-vida: 
 ⁄
 
 
 
 
 
 
 
Questão 16 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA) Alternativa A. 
Para o estudo de um radioisótopo, a cinética é de primeira ordem. Cálculo da constante 
cinética radioativa: 
 
 
 ⁄
 
 
 
 
Sabendo que o tempo de dois dias e dezesseis horas corresponde a 64 horas, temos: 
 (
 
 
) 
 (
 
 
) 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
147 
 
 
 
 
 
Questão 17 
(GRILLO) O intermediário deste processo é o ClO. 
Item a) O catalisador deste processo é o Cl. 
Item b) Determinação da reação global, somando as reações químicas apresentadas: 
O3 + Cl  ClO + O2 
ClO + O  Cl + O2 + 
O3 + O  2 O2 
Questão 18 
(OLIMPÍADA AMERICANA DE QUÍMICA) Alternativa C. 
Considerando que a reação A → P apresente cinética de primeira ordem, a equação que 
relaciona a concentração com o tempo é dada por: (
[ ] 
[ ] 
) 
Dado do problema: [A]Final = 0,625 x [A]inicial e tempo igual a 0,0200 s. 
 (
 [ ] 
[ ] 
) 
 
 ( )
 
 
Questão 19 
(OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO RIO DE JANEIRO) Alternativa C.
 Cálculo da ordem de reação em relação ao óxido nítrico, entre o experimento I e III, temos: 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
a = 2 
Cálculo da ordem de reação em relação ao gás hidrogênio, entre o experimento I e II, temos: 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
b = 1 
Equação da velocidade: [ ] [ ] 
Cálculo da ordem global: 2 + 1 = 3 (terceira ordem) 
 
 
 
 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
148 
 
Questão 20 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa C. 
Cálculo da constante cinética, a partir do tempo de meia-vida: 
 
 
 ⁄
 
 
 
 
 
Questão 21 
(GRILLO) Alternativa B. 
Equação química: N2O4(g) → 2 NO2(g). 
Dados para o cálculo da Equação de Arrhenius: k1(274 K) = 4,50 x 103 s-1; k2(T2) = 1,0 x 104 s-
1; Eat = 58000 J/mol 
Cálculo da T2, aplicando a equação de Arrhenius: (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 ( ) ( ) 
 
 
 [
 
 
 ] 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 22 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa C. 
 
A presença do catalisador diminui a energia de ativação, ou seja, haverá a diminuição do 
parâmetro y. 
Questão 23 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa E. 
Como a velocidade da reação quadruplica com a duplicação da concentração da quantidade 
de matéria o reagente A, então, a ordem de reação em relação a este reagente será de 
segunda ordem. Diante da mudança da velocidade com a mudança da concentração do 
reagente A, e não havendo nenhuma mudança em relação ao reagente B, conclui-se que o 
reagente B é de ordem zero. Logo, a equação da velocidade será: 
 [ ] [ ] , ou seja, [ ] , com ordem global igual a dois. 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
149 
 
Questão 24 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa B. 
Considerando a seguinte reação química de transformação do milho em pipoca: Milho → 
pipoca. 
A velocidade de cozimento do milho vai depender da quantidade de milho, o que deve ser 
representado através da seguinte equação matemática: vreação = k x N, em que vreação = 
velocidade da reação química, k = constante cinética e N = quantidade de milho. Considerando 
que na formação da pipoca a partir do milho ocorre uma transformação na qual a quantidade 
de pipoca gerada é tanto maior quanto maior for o número de grãos do milho, podemos fazer 
uma analogia com uma reação química cuja velocidade é maior quanto maior a concentração 
dos reagentes. Desta maneira, em t = 0, temos uma velocidade máxima e esta velocidade 
diminui ao longo do tempo com a diminuição do número de grãos de milho. Além disso, a 
transformação que ocorre não depende dos choques entre uma partícula de milho e outra 
(como seria um típico mecanismo de uma reação de uma ordem superior). Portanto, pode-se 
fazer uma analogia entre a transformação de milho em pipoca com uma reação cuja cinética 
seja de primeira ordem. 
Questão 25 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa C. 
Equação química: A(g) + C(g) → D(g) 
Relação da velocidade da reação (vreação) com os componentes gasosos: 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 
 
Através da primeira equação química, temos: 3 A(g) + 2 B(g)  4 E(g) 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da velocidade em relação ao produto D: 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
150 
 
 
 
 
 ( 
 
 
) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 26 
(OLIMPÍADA MARANHENSE DE QUÍMICA) Alternativa A. 
O catalisador apresenta como principal objetivo a diminuição da energia de ativação, que 
consequentemente aumenta a velocidade de uma reação química. Logo, a primeira etapa 
apresenta a presença do catalisador. Observando a Figura abaixo, podemos constatar que a 
menor energia de ativação (menor seta) trata-se da etapa 1. 
 
Questão 27 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa B. 
A etapa determinante é a etapa lenta. Logo a equação da velocidade é dada pela seguinte 
relação: [ ] [ ] 
Questão 28 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa A. 
 
Cálculo da concentração da quantidade de matéria final, a partir da cinética de primeira ordem: 
 (
[ ] 
 
) 
[ ] 
 
 ( 
 ) 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
151 
 
[ ] 
 
 
 
Questão 29 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD)Alternativa B. 
Cálculo da constante cinética a 25°C: 45°C (318 K) → k1 = 8,54 x 10-4 L.mol-1.s-1 e 25°C (298 
K) → k2 = ? 
 (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
(
 
 
) ( ) 
 
 
 
 
 
Questão 30 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa D. 
Item a) Verdadeiro. O caminho reacional II envolve realmente duas etapas, com transformação 
de 2X + 2Y + 2W → X +2T + K na primeira etapa e X + 2T + K → 2T + Z + 2Y + 2W na 
segunda etapa. 
Item b) Verdadeiro. A energia liberada nos dois caminhos é igual, pois é a diferença entre os 
patamares dos reagentes e dos produtos, e nos dois casos temos os mesmos patamares. 
Item c) Verdadeiro. Durante o processo dois pode-se identificar a presença de K durante o 
processo, mas não ao final, caracterizando assim K como um intermediário. 
Item d) Falso. Não é possível caracterizar a ordem do processo no gráfico fornecido. É 
necessária a avaliação das variações de concentrações no tempo. 
Item e) Verdadeiro. A reação I, em presença de 2Y + 2W (catalisador), é de fato a reação II, 
que ocorre com menor energia de ativação que a reação I, evidenciando a catálise. 
Questão 31 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa C. 
Para este exercício a determinação da ordem de reação tem que ser obtido a partir da unidade 
da constante cinética. Para este caso a unidade é L.mol-1.s-1, o processo apresenta cinética de 
segunda ordem. 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
152 
 
Questão 32 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa E. 
Conforme dados do enunciado, o sistema é fechado com volume constante. A reação química 
em questão é dada por: A(s) + B(aq) → C(g) + D(aq) + E(liq). Como o enunciado informa que a 
reação é autocatalisada pela espécie C(g), concluímos que a velocidade inicial da 
decomposição de A(s) é relativamente pequena. Conforme a reação se processa, temos a 
formação do catalisador (e produto) C(g). A velocidade de decomposição de A(S) aumenta 
rapidamente pela presença do catalisador. Porém, como a reação é reversível, próximo ao 
equilíbrio temos que a velocidade de decomposição da espécie A(s) começa a se igualar com a 
velocidade da formação de A(S) (produtos formando novamente os reagentes), 
consequentemente, a massa da espécie A(s) tende a ficar constante. 
Questão 33 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa B. 
A partir do tempo de meia-vida para uma reação química com cinética de primeira ordem, 
 
 ⁄
 
 
 
, temos: 
Para o caminho I: ( 
 ⁄
)
 
 
Para o caminho II: ( 
 ⁄
)
 
 
Igualando as equações (caminhos): ( 
 ⁄
)
 
 ( 
 ⁄
)
 
 
 
 
 
( 
 ⁄
)
 
( 
 ⁄
)
 
 
Questão 34 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa C 
 
Cálculo do tempo: (
[ ] 
[ ] 
) 
 (
 
 
) 
 
 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
153 
 
Questão 35 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa D. 
 
Expressão matemática que relaciona a concentração com o tempo, para uma reação que 
apresenta cinética de segunda ordem: A → P1 + P2 
 [ ]
 
 [ ] (Equação diferencial para uma cinética de segunda ordem) 
Separando as variáveis, temos: 
 [ ]
 
 [ ] 
∫
 [ ]
[ ] 
[ ] 
[ ] 
 
∫
[ ] 
 
[ ] 
[ ] 
 [ ] ∫ 
 
 
 
∫
 
[ ]
[ ] 
[ ] 
 [ ] ∫ 
 
 
 
 
[ ] 
 
 
[ ] 
 
 
[ ] 
 
 
[ ] 
 
Chamando 
 
[ ] 
 , o gráfico será a alternativa D. 
Questão 36 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa A. 
Durante a reação a concentração diminui com o tempo, logo o inverso da concentração da 
quantidade de matéria aumenta com o tempo. Para ambos os casos apresentados, a única 
alternativa é a letra A. 
 
Questão 37 
(GRILLO) Alternativa D. 
Informações do problema: 90°C (363 K) → k = 3,11 x 10-4 s-1; 70°C (343 K) → k = 1,71 x 10-5 
s-1. Cálculo da energia de ativação (Eat): (
 
 
) 
 
 
 [(
 
 
) (
 
 
)] 
 (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
154 
 
 ( ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da constante cinética a 60°C: 90°C (363 K) → k = 3,11 x 10-4 s-1 e 60°C (333 K) → k 
= ? 
 
 (
 
 
) 
 
 
 [(
 
 
) (
 
 
)] 
 
 (
 
 
) 
 
 
 
 ( ) 
 
 
 
Questão 38 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa A. 
 
Item I) Verdadeiro. Observando o gráfico, o chumbo varia de 100% a 50% em um tempo igual 
a 27 min. 
 
Item II) Verdadeiro. 
 
 
 
 
Item III) Verdadeiro. Pois para cada átomo de bismuto desintegrado gera um átomo de polônio, 
assim: vformação (Po) = vdesintegração (Bi). 
 
Item IV) Falso. De acordo com o gráfico no instante t  30 min o percentual de bismuto atinge 
um máximo. Nesse ponto, a velocidade líquida total de formação do bismuto é igual a zero. 
Equacionando o problema, temos: 
vBi = vformação(Bi) – vdesintegração(Bi) = 0. Mas sabe-se que: vformação(Bi) = vdesitnegração(Pb) = KPb x NPb 
 
vdesintegração(Bi) = KBi x NBi 
 
v(Bi) = KPb x NPb – KBi x NBi = 0 
 
Em t = 30 min: NPb  50% e NBi  30% 
 
Assim: KPb x 50 – KBi x 30 = 0 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
155 
 
KBi = (50/30) x KPb 
KBi = (5/3) x 3 x 10-2 = 5 x 10-2 min-1 > KPb 
Como a constante de velocidade do bismuto é maior, seu tempo de meia-vida é menor. 
Item V) Falso. KBi = 5 x 10-2. 
Observação: A visualização do gráfico não dá a certeza do tempo de meia-vida do chumbo em 
27 minutos podendo o mesmo variar no intervalo de 25 – 30 min. 
 
Questão 39 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa C 
Alternativa a) Incorreta, pois a constante de equilíbrio depende do conhecimento da 
concentração dos produtos e dos reagentes da reação, o que não pode ser deduzido do 
gráfico acima, que apresenta apenas a relação entre a energia cinética das partículas e a 
quantidade de partículas com determinados níveis de energia em ambos os experimentos. 
Alternativa b) Incorreta, pois o experimento II apresenta maior quantidade de partículas com 
energia maior ou igual à energia de ativação da reação, o que implica em um maior número de 
colisões efetivas e portanto em uma maior velocidade de reação. 
Alternativa c) Correta, pois maior quantidade de partículas com nível de energia cinética alto 
no experimento II significa maior temperatura a que aquelas partículas estão submetidas. 
Alternativa d) Incorreta, conforme a explicação da alternativa b. 
Alternativa e) Incorreta, pois o experimento II apresenta uma quantidade de partículas com alto 
nível de energia cinética bem maior do que o experimento I, o qual apresenta a maior parte de 
suas partículas em condições de baixo nível de energia. 
 
Questão 40 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa D. 
 
Item I. Incorreta. Tanto o trecho a – b quanto no trecho b – c, o gráfico mostra a variação de ln 
k com a reação direta (A  R). 
Item II. Correta. A partir da utilização da equação de Arrhenius o gráfico ln k versus (1/T) é 
uma reta, a menos que haja alteração da energia de ativação, pois ki e R são constantes. 
Nota-se que a energia de ativação para temperaturas menores que Tb é diferente daquela para 
temperaturas maiores que Tb (segmentos de reta com diferentes inclinações), logo o 
mecanismo controlador da reação é diferente para temperaturas menores que Tb do que 
aquele para temperaturas maiores que Tb. 
Item III. Correta. A inclinação do segmento de reta no trecho a – b é menor do que no trecho b 
– c, indicando um menor coeficiente angular, isto é, um menor valor para Ea (vide equação do 
item II). 
Item IV. Incorreta. Nada podemos afirmar sobre a energia de ativação da reaçãoinversa. 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
156 
 
Questão 41 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa C. 
É sabido que v0 = k.[X]x.[Y]y.[Z]z.[W]w, com x, y, z e w determinados experimentalmente, assim 
temos: 
 
log v0 = log k + x.log[X] + y.log[Y] + z.log[Z] + w.log[W] 
 
Mantendo a temperatura constante e a concentração da quantidade de matéria de todas as 
substâncias com exceção de uma, temos, que, quando log [ESPÉCIE] passa de -1 a -0,7 
(varia 0,3 unidades): 
 
I) para variação de [X]: log v0 se mantém constante. Assim, x = 0; 
II) para variação de [Y]: log v0 passa de -1 para -0,7 (varia 0,3 unidades). Assim, y = 1; 
III) para variação de [Z]: log v0 passa de -1 para -0,4 (varia 0,6 unidades). Assim, z = 2; 
IV) para variação de [W]: log v0 passa de -0,8 para -0,2 (varia 0,6 unidades). Assim, w = 2. 
 
Portanto, a lei da velocidade da reação é: Vreação = k[X]0.[Y]1.[Z]2.[W]2 
Como a soma x + y + z + w corresponde a ordem de reação global, temos: 
Ordem global = 0 + 1 + 2 + 2 = 5 
 
Questão 42 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa E. 
Se a reação química obedece a uma lei de velocidade de segunda ordem em relação à 
espécie química X, temos: vreação = k.[X]2. 
 
 [ ]
 
 
 
 [ ]
 
 [ ] 
 [ ]
 
 [ ] 
Assim, temos que a solução desta equação diferencial deve ser da forma: [X] = at-1. 
Verificando na equação: 
 [ ]
 
 [ ] 
 
 
 
 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
157 
 
Assim, [X] = (kt)-1, ou seja, esta expressão representa uma hipérbole equilátera. Portanto a 
curva correspondente é a curva V. 
 
Questão 43 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa E. 
O quadro abaixo ilustra as pressões parciais durante a reação: 
 A(g) B(g) C(g) 
Início p0 0 0 
Rege - p + p + p 
Equilíbrio p0 - p + p + p 
 
A pressão total (Ptotal) é dada por: Logo, a diferença 
entre a pressão num instante qualquer e a pressão inicial fornece o valor da pressão parcial da 
espécie C ou da espécie B. Desta maneira, a variação da pressão no tempo fornece a 
velocidade de formação de B e C, as quais são iguais à velocidade de consumo de A. 
A afirmação I está incorreta. Observando os dados da tabela, tem-se que a taxa de variação 
da pressão não é constante nos intervalos de tempo. Com isso, a velocidade de consumo de A 
não é constante. 
A afirmação II está correta. A velocidade de consumo de A indica ocorrência de fenômeno de 
primeira ordem. 
 
Variação da pressão parcial de A(g)
0
10
20
30
40
50
60
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Tempo (s)
P
re
s
s
ã
o
 (
m
m
H
g
)
Pressão parcial A (mmHg)
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
158 
 
 
Os gráficos anteriores indicam velocidade de primeira ordem, pois a variação do ln(PA) é linear 
com o tempo. Nos fenômenos de primeira ordem, o tempo de meia-vida é dado por: 
 ⁄
 
 
 
 em que o k é a constante de velocidade. 
A afirmação III está correta. A pressão de A pode ser obtida por: 
 
 ( ) 
 
A afirmação IV está incorreta. No tempo de 640 segundos, a pressão parcial de A é: 
 
 ( ) 
 
 
Assim, as pressões parciais das espécies gasosas B e C são as seguintes: 
 
 
Já a pressão inicial (p0) será igual a: 
 
 
 
Variação da pressão parcial de A(g) 
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Tempo (s)
L
n
 (
P
re
s
s
ã
o
 A
)
(Pressão A)
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
159 
 
Questão 44 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa B. 
Uma amostra de material radioativo sofre decaimento que ocorre proporcionalmente ao 
número de átomos radioativos presentes. Desta forma, a curva que apresenta comportamento 
compatível é a curva do item B. 
Questão 45 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa E. 
Equação química: 4NO2(g) + O2(g) → 2N2O5(g) 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 [ ] 
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 ( ) 
 
 
 [ ] 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 46 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa B. 
Iodo-131: Cálculo da constante radioativa do Iodo-131: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo do tempo: [ ] [ ] 
 (
[ ] 
[ ] 
) 
 (
 [ ] 
[ ] 
) 
 ( ) 
 
Césio-137: Cálculo da constante radioativa do Césio-137: 
 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
160 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo do tempo: [ ] [ ] 
 (
[ ] 
[ ] 
) 
 (
 [ ] 
[ ] 
) 
 ( ) 
 
Questão 47 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa D. 
A questão apresenta o seguinte mecanismo: 
 → ( ) 
 → ( ) 
 → ( ) 
 
Somando as três equações químicas: 
 → 
 → 
 → + 
 → ( ) 
 
Com isso a alternativa A está correta. 
A espécie é consumida no início da reação e, ao termino desta, é consumida, sendo por 
isso caracterizado como catalisador, tornando correta a alternativa B. 
 e são produzidos e consumidos ao longo do processo, logo são intermediários da 
reação. Alternativa C está correta. 
A expressão da lei da velocidade de uma reação, quando esta ocorre em mais de uma etapa, 
é determinada pela etapa lenta. Daí, temos que a expressão para lei de velocidade é 
 [ 
 ] [ ] e não [ 
 ] [ ]. Logo a alternativa D está 
errada, sendo então a resposta a ser assinalada. 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
161 
 
A ordem de uma reação é determinada pela soma das atividades de cada participante na lei 
de velocidade. Então a reação é de segunda ordem. 
Questão 48 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa C. 
Numa reação de ordem zero, a velocidade independe da concentração do reagente, podendo 
ser representada pela seguinte equação: 
Questão 49 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa E. 
A velocidade média de uma reação é dada por: 
 [ ]
 
 
Fazendo → , temos a velocidade instantânea: → 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 
Integrando a expressão acima, temos a chamada lei de velocidade integrada, onde V é 
expresso em função de [X], e é a ordem da reação em relação à espécie química X. 
 
 [ ]
 
 [ ] 
Item I) Verdadeiro. Se [X] varia linearmente com o tempo, então V independe da concentração 
da quantidade de matéria de X, [X]. Logo 
Item II) Verdadeiro. Se temos 
 [ ]
 
 [ ] . Integrando a expressão, chegamos 
a: 
 
[ ] 
 
 
[ ] 
 
Logo, o gráfico de 
 
[ ]
 em função do tempo será uma reta. 
Item III) Verdadeiro. Se α = 1, temos [ ]
 . Logo, V em função de [X] é uma 
reta. 
Item IV) Verdadeiro. Se α = 2, temos [ ]
 . Logo, V em função de [X]² é uma 
reta. 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
162 
 
Questão 50 
(CONCURSO PARA DOCENTE - IFRJ – MODIFICADA) Alternativa D. 
Cálculo da constante cinética (k) para uma reação com cinética de segunda ordem: 
 
 )
 
 
 
 
 
 
 
 
Informação fornecida pelo problema: [ ] [ ] 
 
 [ ] 
 
 
[ ] 
 
 
 [ ] 
 
 
[ ][ ] 
 
 
 
 
 
Questão 51 
(OLIMPÍADA CEARENSE DO ENSINO SUPERIOR DE QUÍMICA) Alternativa A. 
Equação química: 4PH3(g) → P4(g) + 6H2(g) 
Cálculo da constante cinética (k), a partir do tempo de meia-vida (t1/2): 
 
 
 
 
Informação fornecida pelo problema: [Óxido]FINAL = 0,05 x [Óxido]INICIAL; 
 (
[ ] 
[ ] 
) 
 (
 [ ] 
[ ] 
) 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
163 
 
 
 ( )
 
 
Questão 52 
(INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA) Alternativa E. 
Apresentação da Equação de Arrhenius: 
(
 
 
)
 onde Eat é a energia de ativação. 
Item I) Correto. O fator pré-exponencial A é proporcional ao total de colisões entre os 
reagentes. 
Item II) Correto. O fator 
(
 
 
)
 está ligado à fração de moléculas com energia maior ou igual à 
energia de ativação, segundo a distribuição de Boltzmann. 
 
Item III) Correto. Aplicando o logaritmo natural na equação de Arrhenius, temos: 
 
 
 
 
Coeficiente angular = 
 
 
, multiplicando por (–R) irá resultar na Energia de Ativação. 
Item IV) Incorreto. Pela equação logarítmica acima, o fator pré-exponencial A é obtido a partir 
do coeficiente linear, isto é, a intersecção da reta 
 
 
, com o eixo das ordenadas. 
 
Questão 53 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa E. 
 
Cálculo da constante cinética para um tempo de meia-vida igual a 6,03 minutos, a 651,50 K: 
 
 
 
 ⁄
 
 
 
 
Cálculo da velocidade específica a 723 K, utilizando a equação de Arrhenius: k1 (651,50 K) = 
0,115 min-1 e k2 (723 K) = ? 
 (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 
 
 
 
 
 
 
Informação: [ ] [ ] 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
164 
 
Cálculo do tempo (t) em minutos, a partir da cinética de primeira ordem: 
 (
 [ ] 
[ ] 
) 
 ( ) 
 
 ( )
 
 
Convertendo o tempo para segundos: (
 
 
) 
 
Questão 54 
(IME) Alternativa C. 
Analisando os dados para uma cinética de primeira reação na primeira coluna, é possível 
perceber que para intervalos de tempos iguais, a variação de concentração é a igual, o que 
indica que a primeira reação é de ordem zero. Desta forma a alternativa correta será a letra B 
ou C. 
Uma equação cômoda para ser testada é a da cinética de segunda ordem. Substituindo 
valores de C(200), C(210) e o t entre 200 e 210, temos: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Este valor para a constante cinética confirma o valor de k apresentado pelo problema. Com 
isso, concluímos que a terceira reação química apresenta cinética de primeira ordem. 
Questão 55 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA) Alternativa B. 
Informação fornecida pelo problema: tempo = 4 x (t1/2). 
Sabendo que o processo cinético para uma reação de primeira ordem é dada por: 
 
[ ] 
[ ] 
 
Sabendo que o tempo de meia-vida para uma cinética de primeira ordem é definida a partir da 
seguinte expressão matemática: 
 ⁄
 
 
 
. 
Cálculo da fração de substrato que sofreu reação: 
[ ] 
[ ] 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
165 
 
 
[ ] 
[ ] 
 
 ⁄
 
 
[ ] 
[ ] 
 (
 
 
) 
[ ] 
[ ] 
 
[ ] 
[ ] 
 
[ ] 
[ ] 
 
 
 
 
Questão 56 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa C. 
Equação química: 3O2(g) → 2O3(g) 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 
 
 
 [ ]
 ⏟ 
 
 
 
 
 ( ) 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 57 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa C. 
 
Informações apresentadas pelo problema: k1 (300 K) e k2 (310) = 2 x k1. Cálculo da energia de 
ativação, a partir da equação de Arrhenius: (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 
 
 
 ( 
 
 
) 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
166 
 
Questão 58 
(OLIMPÍADA CEARENSE DO ENSINO SUPERIOR DE QUÍMICA) Alternativa B. 
 
Cálculo da velocidade específica (k) para o gás A: 
 ⁄
 
 
 
 
 
 
 
 ⁄
 
 
 
 
Cálculo da velocidade específica para o gás B: 
 ⁄
 
 
 
 
 
 
 
 ⁄
 
 
 
 
Dividindo a equação do gás A, [ ] [ ] 
 , pela equação do gás B, 
[ ] [ ] 
 temos: 
[ ] 
[ ] 
 
[ ] 
 
[ ] 
 
 
Informação do problema: [ ] [ ] e [ ] [ ] 
[ ] 
[ ] 
 
[ ] 
 
[ ] 
 
 
 [ ] 
[ ] 
 
[ ] 
 
[ ] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ( 
 ) 
Aplicando o logaritmo neperiano, temos: ln { ( 
 ) } 
1,386 
 
 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
167 
 
Questão 59 
(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA) Alternativa A. 
Item I) Correto. Com a utilização do catalisador, a velocidade da reação aumenta. 
Item II) Correto. Com a utilização do catalisador, a energia de ativação diminui. 
Item III) Incorreto. A utilização do catalisador não influencia em reações a serem ou não 
espontâneas. 
Item IV) Incorreto. A utilização do catalisador não desloca o equilíbrio da reação para nenhum 
dos lados, apenas deixa a reação em equilíbrio mais rapidamente. 
As alternativas corretas são os itens I e II. 
Questão 60 
(GRILLO) Alternativa A. 
Equação química: N2O(g) → N2(g) + ½ O2(g) 
Equação química com cinética de primeira ordem: 
[ ] 
[ ] 
 
Em função da pressão parcial do dióxido de nitrogênio, a equação acima fica da seguinte 
maneira: 
 
 
 
 
Substituindo na equação cinética de primeira ordem, temos: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ( ) 
 
 ( ) 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
168 
 
Questão 61 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa C. 
Equação da constante de equilíbrio através da reação reversível: 
[ ] [ ] 
[ ]
 
 Através da equação da constante de equilíbrio, será necessário isolar o intermediário, [O]: 
 
[ ] [ ] 
[ ]
 
[ ] 
 [ ]
[ ]
 
Equação de taxa de velocidade: [ ] [ ] 
 
Substituindo a equação do intermediário na equação da taxa: [ ] [ ] 
 [ ] 
 [ ]
[ ]
 
 
 [ ] 
[ ]
 
 
 [ ] 
[ ]
 
Analisando a velocidade da reação em função da decomposição de ozônio. Definindo o 
produto ka x K = k, temos: 
 [ ] 
[ ]
 
 
 [ ] 
[ ]
 
 
 [ ]
 
 
 [ ] 
[ ]
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
169 
 
Questão 62 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD – Primeira Fase) Alternativa C. 
Através da aplicação da equação de Arrhenius, temos: (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 (
 
 
) 
 
 
 [
 
( )
 
 
( )
] 
 (
 
 
) 
 
 
 ( ) 
 
 
 
Questão 63 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa D. 
Obseva-se uma certa incoerência na questão. Como as concentrações iniciais dasespécies 
químicas A e B são iguais é possível até mesmo que a ordem cinética seja de segunda. 
As possibilidades para que a cinética seja de primeira ordem são as seguintes: 
- ordem zero para A e de primeira ordem para B; 
- primeira ordem para A e ordem zero para B. 
 
Diante disso não é possível afirmar qual ordem é a espécie A ou B. 
 
Questão 64 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa C. 
A partir da unidade da velocidade específica, observa-se que a cinética é de segunda ordem. 
 
Questão 65 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa D. 
Como o processo ocorre a mesma temperatura, é possível determinar a constante radioativa a 
partir do decaimento beta. ( ) 
 
 
 
 
 
Cálculo da velocidade específica para a emissão alfa: ( ) 
 
Cálculo do tempo de meia-vida: 
 
 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
170 
 
Questão 66 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa D. 
Substituindo valores das concentrações das quantidades de matéria do cloreto de nitrosila, 
temos: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 67 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa C. 
Cálculo da velocidade específica levando em consideração que o processo apresenta cinética 
de primeira ordem: (
 [ ] 
[ ] 
) 
 ( ) 
 
Questão 68 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa D. 
O estudo gráfico para uma cinética de segunda ordem relaciona 1/[A] versus o tempo. 
 
Questão 69 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa C. 
A lei cinética respeita a condição lenta, logo: [ ]
 
 
Questão 70 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa D. 
Para a reação de decomposição do dióxido de nitrogênio, a cinética sendo de sugunda ordem 
o gráfico que deve ser plotado é a seguinte: 1/[NO2]2 versus o tempo. 
 
Questão 71 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa D. 
A unidade específica de um processo químico com cinética de ordem zero é igual a mol/L x s. 
 
Questão 72 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa C. 
 
 (
 
 
) 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
171 
 
Questão 73 
(JEE - ADVANCED) Alternativa D. 
 
A lei de taxa diferencial para a reação H2(g) + I2(g) → 2 HI(g). 
 
 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 
 
 
 [ ]
 
 
 
Multiplicando por dois a relação acima: 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 
 [ ]
 
 
 
Questão 74 
(JEE - ADVANCED) Alternativa A. 
Informações do problema: K1; T1 = 300 K e K2 = 2 x K1; T2 = 310 K 
Aplicando a equação de Arrhenius. (
 
 
) 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
 ( ) ( 
 ) 
 
 
 
 
Questão 75 
(JEE - ITT) Alternativa C. 
A partir da equação cinética de primeira ordem, temos: (
[ ] 
[ ] 
) 
 (
 
 
) 
 
 
Questão 76 
(OLIMPÍADA PERUANA DE QUÍMICA) Alternativa B. 
Equação química: 2 N2O5(g) → 4 NO2(g) + O2(g) 
A partir da equação cinética de primeira ordem: (
 
 
) 
 (
 
 
) 
 
 
 
 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
172 
 
Questão 77 
(OLIMPÍADA PERUANA DE QUÍMICA) Alternativa D. 
 
Item I) Falso. A constante de velocidade depende da ordem de reação determinada. 
Item II) Verdadeiro. 
Item III) Verdadeiro. 
Item IV) Falso. Segundo o sestudo de Svante Arrhenius, a constante de velocidade é 
dependente da temperatura. 
Item V) Falso. Caso a reação seja elementar a afirmativa é verdadeira. Caso seja uma reação 
não – elementar, a afirmativa torna-se falsa. 
Item VI) Falso. A ordem de reação pode sim ser um número fracionário. 
 
Questão 78 
Alternativa A. 
Tabela de equilíbrio químico: 
 
Q(aq) (mol.L-1) R(aq) (mol.L-1) P(aq) (mol.L-1) 
Início 0,050 0,080 0 
Reage 0,030 = α 0,030 0,030 
Equilíbrio 0,020 0,050 0,030 
Sabendo que a equação matemática que expressa a cinética de segunda ordem, em que as 
concentrações de ambos os reagentes são distintas, temos: 
 
 
[ ] [ ] 
 [
[ ] ([ ] )
([ ] ) [ ] 
] 
 
 
 
 
 [
 ( )
( ) 
] 
 
 
 
 
 (
 
 
) 
 
 
 
 
Questão 79 
(GRILLO) Alternativa B. 
Cálculo da ordem de reação em relação ao reagente A, entre o experimento II e III: (
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo da ordem de reação em relação ao reagente B, entre o experimento I e III: (
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
Item a) Equação da velocidade da reação química: v = k.[A].[B] 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
173 
 
Item b) Cálculo da constante cinética (k), através do experimento I: 
 
 
 
 
 
 
Questão 80 
(INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA) Alternativa E. 
Desenvolvendo a equação: 
 
 
 
 
 ( ) 
A = totalmente solúvel e B = solúvel a 0,10 mol/L 
Pelo fato da reação química apresentar uma proporção 1:1 pela equação química A(g) + B(g) ⇄ 
C(g) + D(g), para que a concentração da quantidade de matéria chegue a 0,10 mol/L, a espécie 
B será igual a sua solubilidade, ou seja, 0,10 mol/L. 
Para nA = 0; 
 
 
 , logo X = 1 (conversão de 100%) 
Para nA = 0,10; 
 
 
 , logo X = 0,95 (conversão de 95%) 
Para nA = 2; 
 
 
 , logo X = 0 (limite máximo) 
Analisando a relação do número de mol de A com o limite da conversão: 
(A) 
Equação da velocidade: [ ] [ ] 
 ( ) 
 ( ) 
(B) 
Equação da velocidade: [ ] [ ] 
 ( ) ( ) 
 ( ) 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
174 
 
Questão 81 
(U.S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa B. 
 
Levando em consideração que a velocidade 
 
 
 é dada por e as concentraç~çoes das 
quantidades de matéria como 
 
 
 e substitutindo na equação de taxa. 
 
 [ ]
 [ ] 
 
 
 
 (
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 82 
Alternativa C. 
A partir da equação dos gases ideais, temos: 
 
 
 [ ] 
Logo: 
 
[ ] 
 
 
[ ] 
 
 
 
 
 
 
 
( )
 
 
( )
 
 ( ) 
 
 
 
 
Cálculo do tempo de meia-vida: 
 
 
 
As pressões parciais em dois instantes específicos podem ser relacionadas: 
 
 
 
 
 
 
Logo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
175 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 83 
Alternativa A. 
A equação de Arrhenius permite avaliar o efeito da temperatura sobre a constante cinética de 
uma reação qualquer: (
 
 
) 
 
 
 [(
 
 
) (
 
 
)] 
 (
 
 
) 
 
( )
 [(
 
 
) (
 
 
)] 
 
 
Questão 84 
(U. S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa C. 
Para a resolução deste problema será necessário aplicar a equação de Arrhenius. 
Dados do problema: ; e . 
 
 (
 
 
) 
 
 
 {
 
 
 
 
 
} 
 
 (
 
 
) 
 
 
 { } 
 
 
 (
 
 
) 
{ }
 
 
{ }
 
 
 
 ( 
 
 
) 
 
Questão 85 
(U. S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa C. 
 
Para um processo radioativo, a cinética química é de primeira ordem. Cálculo da constante 
radioativa (λ), a partir do tempo de meia-vida:Cálculo do tempo: [
( ) 
( ) 
] 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
176 
 
 [
( ) 
 
] 
 
 [
( ) 
 
] 
 
( ) 
 ⏟ 
 
 
 
( ) 
 
Questão 86 
(OLIMPÍADA CEARENSE DO ENSINO SUPERIOR DE QUÍMICA) Alternativa E. 
 
 
 
 
→ 
 
 
Cálculo da constante radioativa (λ), a partir do tempo de meia-vida (t1/2): 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo do tempo (t): (
[ 
 ]
[ 
 ]
) 
 
 (
 [ 
 ]
[ 
 ]
) 
 
 ( ) 
 
 
 ( )
 
 
 
 
 
 
Questão 87 
(U. S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa B. 
 
 
 
 
 
 [ ]
 ⏟ 
 
 
 
 
 
 [ ]
 ⏟ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
177 
 
Questão 88 
(U. S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa C. 
 
Cálculo da velocidade específica, a partir do tempo de meia-vida para uma cinética de primeira 
ordem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 89 
(U. S. NATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD) Alternativa B. 
Conforme as áreas destacadas na figura abaixo, a região 1 refere-se a reação intermediária e 
a região 2 é o complexo ativado. 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
178 
 
CAPÍTULO VII. APÊNDICE 
 
APÊNDICE A – CONVERSÃO DE UNIDADE 
ALGUMAS CONSTANTES NECESSÁRIAS 
a) Unidade de massa atômica (u): 1u = 1,6606 x 10-24 g 
b) Número de Avogadro (N): 6,0221415 x 1023 mol-1 
c) Constante de Boltzmann (k): 1,3806 x 10-23 m².kg.s-2.K-1 
d) Constante de Faraday (F): 96485 C.mol-1 
e) Constante de Planck (h): 6,626 x 10-34 J.s-1 
f) Elétron-volt (1 eV): 1,60218 x 10-19 J 
g) Massa do elétron (me-): 9,11 x 10-31 kg 
h) Massa do prótron (mp+): 1,67 x 10-27 kg 
i) Massa do nêutron (mn): 1,67 x 10-27 kg 
j) Aceleração da gravidade (g): 9,81 m.s-2 
k) Volume molar (Vm): 22,4 L.mol-1 
l) Carga eletrônica (e-): 1,60218 x 10-19 C 
m) Valor do pi (π): 3,1415 
n) Raio de Bohr: 5,29 x 10-18 J 
 
ALGUNS FATORES DE CONVERSÃO IMPORTANTES COM BASE NO SI - VOLUME 
a) 1 litro = 10-3 m³ 
b) 1 litro = 1000 cm³ 
c) 1 mililitro = 10-3 L 
d) 1 litro = 1 dm³ 
e) 1 litro = 1000 mL 
 
ALGUNS FATORES DE CONVERSÃO IMPORTANTES COM BASE NO SI - PRESSÃO 
a) 1 atmosfera = 760 mmHg 
b) 1 atmosfera = 760 torr 
c) 1 atmosfera = 101325 Pa 
d) 1 atmosfera = 1,01325 bar 
e) 1 atm = 14,70 psia (libras por polegada quadrada) 
f) 1 torr = 1 mmHg 
 
ALGUNS FATORES DE CONVERSÃO IMPORTANTES COM BASE NO SI - COMPRIMENTO 
a) 1 quilômetro = 1000 m 
b) 1 metro = 100 cm 
c) 1 centímetro = 10-2 m 
d) 1 metro = 39,37 polegadas 
e) 1 jarda = 0,9144 m 
f) 1 milha = 1,609 quilômetros 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
179 
 
g) 1 polegada = 2,54 cm 
h) 1 mícron = 1,0 x 10-6 m 
i) 1 Ângstrom = 1,0 x 10-10 m 
j) 1 nanômetro = 1,0 x 10-9 m 
k) 1 picômetro = 1,0 x 10-12 m 
 
ALGUNS FATORES DE CONVERSÃO IMPORTANTES COM BASE NO SI - MASSA 
a) 1 quilograma = 1000 g 
b) 1 grama = 10-3 kg 
c) 1 grama = 1000 mg 
d) 1 miligrama = 10-3 g 
e) 1 libra = 453,59 g 
f) 1 tonelada = 1000 kg 
g) 1 tonelada = 106 g 
h) 1u = 1,6606 x 10-24 g 
i) 1 tonelada = 2000 lb 
 
ALGUNS FATORES DE CONVERSÃO IMPORTANTES COM BASE NO SI - ENERGIA 
a) 1 caloria = 4,18 J 
b) 1 caloria = 4,13 x 10-2 atm.L 
c) 1 Joule = 1,0 x 107 ergs 
d) 1 elétron-volts = 1,6022 x 10-19 J 
e) 1 elétron-volts = 96,485 kJ.mol-1 
f) 1 atm.L = 101,325 J 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
180 
 
APÊNDICE B – TABELA DE CONSTANTES QUÍMICAS 
Zero Absoluto 0 K - 273,15℃ 
Aceleração da gravidade g 9,81 m.s-2 
Número de Avogadro N0 6,02 x 1023 
Constante de Faraday F ≈ 96500 C.mol-1 
Constante de Coulomb K 8,998 x 109Nm2/C2 
Carga do Elétron q 1,602 x 10-19 C 
Constante Gravitacional G 6,673 x 10-11 Nm2/kg2 
Massa do Elétron me 9,109 x 10-31kg 
Massa do Próton mp 1,673 x 10-27kg 
Constante de Planck h 6,626 x 10-34 Js 
Velocidade da luz no vácuo c 2,997 x 108 m/s 
 
APÊNDICE C – CONSTANTE DOS GASES 
R = 0,08206 atm.L.mol-1.K-1 
R = 0,08206 atm.dm³.mol-1.K-1 
R = 82,06 atm.cm³.mol-1.K-1 
R = 8,31451 Pa.m³.mol-1.K-1 
R = 8,31451 kPa.m³.kmol-1.K-1 
R = 8,314 J.mol-1.K-1 
R = 1,98722 cal.mol-1.K-1 
R = 1,987 Btu.lbmol-1.°R-1 
R = 10,73 psia. ft³. lbmol-1.°R-1 
R = 62,36 torr.L.mol-1.K-1 
R = 62,36 mmHg.L.mol-1.K-1 
R = 0,7302 ft³.atm.lbmol-1. °R-1 
 
 
 
 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
181 
 
APÊNDICE D – CONSTANTE DE VAN DER WAALS (a e b) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Atkins, P. W.; Paula de, J. Físico-Química”, 8ªedição, volume um. Livros Técnicos e 
Científicos - LTC, Rio de Janeiro, 2008. 
 
 
Espécies a (atm.L².mol-2) 
 
b (10-2L.mol-1) 
Argônio 1,363 
 
3,219 
Eteno 4,530 
 
5,714 
Etano 5,562 
 
6,380 
Benzeno 18,24 
 
11,54 
Metano 2,283 
 
4,278 
Cloro 6,579 
 
5,622 
Monóxido de carbono 1,505 
 
3,985 
Dióxido de carbono 3,640 
 
4,267 
Hidrogênio 0,2476 
 
2,661 
H2O 5,536 
 
3,049 
Sulfeto de hidrogênio 4,490 
 
4,287 
Hélio 0,03457 
 
2,370 
Criptônio 2,349 
 
3,978 
Nitrogênio 1,408 
 
3,913 
Neônio 0,2135 
 
1,709 
Amônia 4,225 
 
3,707 
Oxigênio 1,378 
 
3,183 
Dióxido de enxofre 6,803 
 
5,636 
Xenônio 4,250 
 
5,105 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
182 
 
APÊNDICE E – DISTINÇÃO ENTRE PILHA GALVÂNICA E ELETRÓLISE 
Propriedades Pilhas Galvânicas Processo de Eletrólise 
Espontaneidade Espontâneo Não espontâneo 
Quanto ao uso de ponte salina Utiliza Não utiliza 
Fluxo de elétrons ânodo para o cátodo ânodo para o cátodo 
Quanto a Polaridade Ânodo = Polo negativo Ânodo = Polo positivo 
Diferença de potencial Polo positivo (E > 0) Polo negativo (E < 0) 
 
APÊNDICE F – TABELA DE POTENCIAL-PADRÃO (E° DE REDUÇÃO) 
REAÇÃO DE REDUÇÃO 
E° (VOLTS) 
 ( )
 → ( ) 
-3,05 
 ( )
 → ( ) 
-2,93 
 ( )
 → ( ) 
-2,90 
 ( )
 → ( ) 
-2,89 
 ( )
 → ( ) -2,87 
 ( )
 → ( ) 
-2,71 
 ( )
 → ( ) 
-2,37 
 ( )
 → ( ) 
-1,85 
 ( )
 → ( ) -1,66 
 ( )
 → ( ) -1,18 
 ( ) 
 → ( ) ( )
 -0,83 
 ( )
 → ( ) -0,76 
 ( )
 → ( ) -0,74 
 ( )
 → ( ) -0,44 
 ( )
 → ( ) -0,40 
 ( ) 
 → ( ) ( )
 -0,31 
 ( )
 → ( ) -0,28 
 ( )
 → ( ) -0,25 
 ( )
 → ( ) -0,14 
 ( )
 → ( ) -0,13 
 ( )
 → ( ) 0,00 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
183 
 
 ( )
 → ( )
 +0,13 
 ( )
 → ( )
 +0,15 
 ( )
 ( )
 → ( ) ( ) +0,20 
 ( ) 
 → ( ) ( )
 +0,22 
 ( )
 → ( ) +0,34 
 ( ) ( ) 
 → ( )
 +0,40 
 ( ) 
 → ( )
 +0,53 
 ( )
 ( ) 
 → ( ) ( )
 +0,59 
 ( ) ( )
 → ( ) +0,68 
 ( )
 → ( )
 +0,77 
 ( )
 → ( ) +0,80 
 ( )
 → ( ) +0,85 
 ( )
 → ( )
 +0,92 
 ( )
 ( )
 → ( ) ( ) +0,96 
 ( ) 
 → ( )
 +1,07 
 ( ) ( )
 → ( ) +1,23 
 ( ) ( )
 → ( )
 ( ) +1,23 
 ( )
 ( )
 → ( )
 ( ) +1,33 
 ( ) 
 → ( )
 +1,36 
 ( )
 → ( ) +1,50 
 ( )
 ( )
 → ( )
 ( ) +1,51 
 ( )
 → ( )
 +1,61 
 ( ) ( )
 → ( ) +1,77 
 ( )
 → ( )
 +1,82 
 ( ) ( )
 → ( ) +2,07 
 ( ) 
 → ( )
 +2,87 
Fonte: Atkins, P. W.; Paula de, J. Físico-Química”, 8ªedição, volume um. Livros Técnicos e 
Científicos - LTC, Rio de Janeiro, 2008. 
 
 
DESVENDENDOA CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
184 
 
APÊNDICE G – CAPACIDADE CALORÍFICA MÉDIA À PRESSÃO CONSTANTE ( ) 
 
SUBSTÂNCIA (
 
 
) 
Al(s) 
24,2 
Nb(s) 
24,6 
Nb(l) 
41,7 
Nb2O5(s) 
131,6 
Al2O3(s) 
77,2 
Al2O3(l) 
144,9 
Fe(s) 25,1 
Fe(l) 
41,4 
Fe2O3(s) 
103,7 
Ar(g) 
20,8 
Cl2(g) 33,9 
H2(g) 29,0 
N2(g) 29,1 
O2(g) 29,4 
Fonte: Atkins, P. W.; Paula de, J. Físico-Química”, 8ªedição, volume um. Livros Técnicos e 
Científicos - LTC, Rio de Janeiro, 2008. 
 
ALEXANDRE VARGAS GRILO 
185 
 
Apêndice H - TABELA DE CONSTANTES CRIOSCÓPICAS E EBULIOSCÓPICAS 
SOLVENTE 
CONSTANTE 
CRIOSCÓPICA 
CONSTANTE 
EBULIOSCÓPICA 
Água - 1,86 0,51 
Benzeno - 5,12 2,53 
Ácido acético - 3,90 2,93 
Fenol - 7,40 3,04 
Naftaleno - 6,94 5,80 
Ácido fórmico - 2,77 - 
Acetona - 1,71 
Álcool comum 1,22 1,22 
Cânfora - 40 - 
Dissulfeto de carbono - 3,80 2,37 
Tetracloreto de carbono - 30 4,95 
 
APÊNDICE I – TABELA PERIÓDICA DOS ELEMENTOS QUÍMICOS 
 
Fonte: Site IUPAC – Acesso - Outubro de 2021. 
 
DESVENDENDO A CINÉTICA QUÍMICA EM EXERCÍCIOS À NÍVEL IME - 
ITA - OLIMPÍADA 
186 
 
CAPÍTULO VIII. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA 
 
I. OQRJ – OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO RIO DE JANEIRO 
II. OBQ – OLIMPÍADA BRASILEIRA DE QUÍMICA 
III. IME – INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA 
IV. ITA – INSTITUTO TECNOLÓGICO DA AERONÁUTICA 
V. OLIMPÍADA PERUANA DE QUÍMICA 
VI. U. S. NATIONAL CEMISTRY OLYMPIAD 
VII. OLIMPÍADA CEARENSE DE QUÍMICA DO ENSINO SUPERIOR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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