Estudo Ativo Vol 3 - Ciências da Natureza-706-708

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c) Admitindo-se que a formação do N2(g) tem uma velo-
cidade média igual a 0,05 mol⋅L-1⋅min-1, qual seria 
a massa do H2O(l), em gramas, formada em 1 hora?
Dados: H = 1; O = 16. 
17. (Fmj)
Considere a reação genérica entre as substâncias AB 
e C2:
4 AB + C2 → 2 B2 + 2 A2C
O estudo cinético dessa reação concluiu que ela 
ocorre em três etapas elementares:
Etapa 1: AB + C2 → ACCB
Etapa 2: ACCB + AB → 2 ACB
Etapa 3: 2 ACB + 2 AB → 2 B2 + 2 A2C
O gráfico mostra a variação de energia associada a 
cada etapa da reação e a tabela apresenta as veloci-
dades relativas da reação para determinadas combi-
nações de concentrações dos reagentes.
[AB]
(mol/L)
[C2]
(mol/L)
Velocidade 
relativa
0,1 0,1 1
0,1 0,2 2
0,2 0,2 4
a) Qual das etapas da reação genérica apresentada é a 
mais lenta? Justifique sua resposta.
b) Escreva a expressão para a lei da velocidade da rea-
ção entre as substâncias AB e C2. Qual o valor da 
ordem global dessa reação? 
18. (Ufjf-pism 3)
Os conversores catalíticos são a opção mais comum 
para o controle das emissões de gases poluentes 
pelos motores de combustão interna dos automó-
veis, acelerando a conversão dos óxidos de nitrogê-
nio em gases nitrogênio e oxigênio. Uma reação quí-
mica que pode ser usada para a conversão do óxido 
nítrico em gases não poluentes á a reação deste gás 
com hidrogênio, resultando nos gases nitrogênio e 
água, como mostra a equação química abaixo:
2 NO(g) + 2 H2(g) → N2(g) + 2 H2O(g)
A cinética desta reação na temperatura de 1250 °C 
encontra-se representada na tabela abaixo, a qual 
indica a influência da concentração dos reagentes 
na velocidade da reação, obtida através de três 
experimentos executados sob as mesmas condições:
Experimento [NO] (mol/L) [H2] (mol/L)
Velocidade 
inicial (mol/
(L s))
1 0,10 0,04 0,025
2 0,20 0,04 0,10
3 0,20 0,08 0,20
Considerando a lei de velocidade das reações quími-
cas, pede-se:
a) Escreva a equação da velocidade desta reação e cal-
cule a velocidade quando a concentração de NO for 
de 0,30 mol/L e a concentração de H2 for igual a 
0,10 mol/L.
b) Explique por que ocorre o aumento da velocidade 
de reação quando aumentamos a concentração dos 
reagentes. 
19. (Ufpr)
O cromo é um metal bastante utilizado em processos 
industriais e seu descarte impróprio causa diversas 
preocupações devido à sua alta toxicidade, no estado 
de Cr(VI), em humanos, animais e plantas. Recen-
temente, pesquisadores propuseram uma forma 
de tratar resíduos de Cr(VI) utilizando um agente 
redutor natural, a epigalocatequina galato (EGCG), 
um polifenol presente nas folhas de chá verde. A 
EGCG reduz Cr(VI) a Cr(III), que é menos tóxico e 
tende a precipitar ou a se ligar ao solo em meio 
alcalino. O estudo cinético dessa reação foi realizado 
em três concentrações diferentes de Cr(VI), em pH 
= 6,86, temperatura ambiente e em concentração de 
EGCG muito superior a de Cr(VI), condição em que 
se pode considerar que [EGCG] permanece pratica-
mente inalterada. Os dados de concentração inicial 
de cromo VI (Cr(VI)]0) e velocidade inicial (v0) são 
mostrados na tabela:
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Experimento ([Cr(VI)]0)/μM v0/μM min
-1
1 40 0,64
2 30 0,48
3 20 0,32
(Fonte: Liu, K., Shi, Z., Zhou, S., Reduction of hexavalent chromium 
using epigallocatechin gallate in aqueous solutions: kinetics and 
mechanism, RSC Advances, 2016, 6, 67196.)
a) Forneça a lei de velocidade para a reação mencionada. 
b) Qual é a ordem de reação com relação a Cr(VI)? Por quê?
c) Qual é o valor da constante cinética observável
kobs(kobs = k[EGCG]y) dessa reação? Mostre o cálculo. 
20. (Ufjf)
Na indústria química, uma das etapas de produção 
do ácido sulfúrico é a formação do trióxido de enxo-
fre por meio da reação de combustão do dióxido de 
enxofre catalisada pelo dióxido de nitrogênio, con-
forme esquema abaixo.
Etapa 1 (Lenta): SO2(g) + NO2(g) → SO3(g) + NO(g) 
Etapa 2 (Rápida): NO(g) + 1/2 O2(g) → NO2(g)
 
Reação global: SO2(g) + 1/2 O2(g) ⇄ SO3(g) 
∆H = -23,4 kcal
Sobre o processo descrito e baseado no esquema 
acima, responda:
a) O que acontece, quimicamente, com o dióxido de 
nitrogênio no processo de formação do SO3?
b) Qual a diferença fundamental entre a reação catali-
sada e a não catalisada?
c) A velocidade de uma reação global é dependente da 
velocidade da etapa lenta. Escreva a expressão da lei 
de velocidade para a reação global de formação do 
trióxido de enxofre.
Gabarito (e.i.)
1. A 2. B 3. D 4. E 5. E
6. C 7. E 8. B 9. C 10. D
11. D 12. A 13. A 14. E 15. E
16.
a) Equação química balanceada entre o H2 e NO: 2 H2(g) 
+ 2 NO(g) → N2(g) + 2H2O(l).
b) v = 3 . 10-5 mol⋅L-1⋅h-1
c) m(H2O) = 108 g
17.
a) A etapa mais lenta é a 1, pois apresenta a maior 
energia de ativação (energia necessária para o início 
da reação).
b) v = k[AB]1[C2]
1 ⇒ Ordem global (soma dos expoen-
tes) = 1 + 1 = 2.
18.
a) Equação da velocidade: v = k[NO]2[H2]
1. 
velocidade quando a concentração de NO for de 
0,30 mol/L e a concentração de H2 for igual a 
0,10 mol/L: v = 0,5625 mol/Ls
b) Quando aumentamos as concentrações dos reagen-
tes, a probabilidade de ocorrerem choques frontais 
ou efetivos também aumenta, consequentemente, a 
velocidade da reação aumenta.
19.
a) Lei da velocidade: v = k[Cr(VI)]1.
b) Ordem 1 (expoente de [Cr(VI)]).
c) k = 1,6 . 10-2 min-1 
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20.
a) O NO2(g) se reduz a NO e provoca a oxidação do SO2(g) 
a SO3(g).
b) O catalisador aumenta a velocidade de uma reação 
química, diminuindo sua energia de ativação, por-
tanto, uma reação catalisada acontecerá numa velo-
cidade muito maior que uma não catalisada.
c) Como a velocidade da reação global é dependente da 
etapa lenta, a expressão da lei de velocidades será:
v = k[SO2]⋅[NO2]