Química 2 - Conecte LIVE Solucionário (2020) - Usberco-430-432

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428 UNIDADE 6 | CINÉTICA QUÍMICA
Ao analisar os valores das velocidades médias, concluímos que eles obedecem 
à proporção estequiométrica da reação: 2:2:1 .
Se dividirmos os valores das velocidades médias pelos respectivos coeficientes 
estequiométricos, encontraremos o mesmo valor, que será considerado o valor 
da velocidade média da reação.
v
v
2
v
2
v
1
0,015 mol L minm reação
m H O m H O m O 1 12 2 2 25 5 5 5 ? ?
2 2
Genericamente, para a reação dada:
a A 1 b B → c C
temos:
v
v
a
v
b
v
c
m reação
m A m B m C5 5 5
Essa definição foi convencionada pela IUPAC e permite calcular a velocidade 
média de uma reação sem especificar as substâncias participantes.
Velocidade instant‰nea
Geralmente, usa-se determinar a velocidade média da reação. Porém, 
podemos calcular a velocidade em determinado momento ou em dada con-
centração. Isso pode ser feito por meio de um gráfico de variação de concen-
tração, e a essa velocidade dá-se o nome de velocidade instant‰nea, que 
corresponde à velocidade da reação em um intervalo de tempo muito peque-
no (Dt > 0).
Para determinar a velocidade instantânea em um ponto específico, deve-
mos traçar uma tangente à curva nesse ponto.
No exemplo da decomposição da água oxigenada, a velocidade instantâ-
nea no tempo de 10 minutos pode ser determinada da seguinte maneira:
[H2O2 ] em mol · L
21
Tempo (min)
0,1
10
Dt
Dn
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
20 30 320
∆
∆
•
v [ ]
t
v
0,7 mol L
32 min
0,022 mol L min
inst
inst
1
1 1
5
5
?
? ?
2
2 2
B
a
n
c
o
 d
e
 i
m
a
g
e
n
s
/A
rq
u
iv
o
 d
a
 e
d
it
o
ra
2CONECTEQuim_MERC18Sa_U6_Cap23_p423a437.indd 428 8/2/18 12:30 PM
429CAPÍTULO 23 | ESTUDO DA VELOCIDADE (RAPIDEZ) DAS REAÇÕES
 1. O composto pentóxido de dinitrogênio (N
2
O
5
) de-
compõe-se segundo a equação:
2 N
2
O
5
 (g) 4 NO
2
 (g) 1 1 O
2
 (g)
O gráfico abaixo mostra a variação da concentra-
ção em mol/L do N
2
O
5
 em determinado intervalo 
de tempo.
B
a
n
c
o
 d
e
 i
m
a
g
e
n
s
/A
rq
u
iv
o
 d
a
 e
d
it
o
ra[ ] 
Tempo (min)
0,2
0
N
2
O
5
0,4
0,6
0,8
1,0
20
Com base nessas informações, responda:
a) Qual é o valor da velocidade média do N
2
O
5
 no 
intervalo de tempo indicado?
b) Qual é o valor das concentrações em mol/L do 
NO
2
 e do O
2
 após 20 minutos?
c) Qual é o valor da velocidade média de formação 
do NO
2
 no intervalo de tempo indicado?
d) Sabendo que a pressão parcial é proporcional 
ao número de mols e que a pressão parcial do 
O
2
 é igual a 0,5 atm, qual é a pressão parcial do 
NO
2
, nas mesmas condições, após 20 minutos?
Solução
a) A velocidade do N
2
O
5
 pode ser calculada pela 
expressão:
v
[NO ]
t
(0,2 0,6) mol/L
20 min
v 0,02 mol L min
m N O
2 5
m N O
1 1
2 5
2 5
5
2D
D
5
2 2
5 ? ?
2 2
b) De acordo com a equação estequiométrica, 
para cada 2 mol de N
2
O
5
 consumidos são for-
mados 4 mol de NO
2
 e 1 mol de O
2
:
2 N
2
O
5
→ 4 NO
2
1 O
2
t 5 0 0,6 mol/L 0 0
0,4 mol/L
consumidos
0,8 mol/L
formados
0,2 mol/L
formados
t 5 20 min 0,2 mol/L 0,8 mol/L 0,2 mol/L
Exercícios resolvidos




Após 20 min
[NO ] 0,8 mol/L
[O ] 0,2 mol/L
2
2
5
5
c) A velocidade média de formação do NO
2
 no in-
tervalo de tempo indicado é dada por:
v
[NO ]
t
(0,8 0,0) mol/L
20 min
v 0,04 mol L min
m NO
2
m NO
1 1
2
2
5
2D
D
5
2
5 ? ?
2 2
d) Como sabemos que:
0,2 mol 0,5 atm
0,8 mol x
x 2,0 atm (pressão parcial do NO )
exerce
25
 2. Uma reação genérica pode ser representada pela 
equação x A → y B 1 r C e graficamente conforme 
o diagrama a seguir.
B
a
n
c
o
 d
e
 i
m
a
g
e
n
s
/A
rq
u
iv
o
 d
a
 e
d
it
o
ra
Tempo (min)
Mol/L
30
5
10
15
20
25
30
6
B
C
A
7,5
Determine os menores valores inteiros de x, y e r.
Solução
Os valores de x, y e r são os coeficientes estequio-
métricos e esses podem ser determinados esta-
belecendo uma relação, em mol, entre o que foi 
consumido e o que foi formado no mesmo inter-
valo de tempo.
Considerando os 6 minutos iniciais:
 →
 →




A
t 0 20 mol/L
t 6 min 5 mol/L
5
5
Foram consumidos 15 mol/L.
 →
 →




B
t 0 zero
t 6 min 30 mol/L
5
5
Foram consumidos 30 mol/L.
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430 UNIDADE 6 | CINÉTICA QUÍMICA
 →
 →




C
t 0 zero
t 6 min 7,5 mol/L
5
5
Foram consumidos 7,5 mol/L.
A relação entre as quantidades consumidas e formadas em mol/L em um mesmo intervalo de tempo é 
dada por:
A B C
15 mol/L 30 mol/L 7,5 mol/L
Proporção 2 : 4 : 1
2 A 4 B 1 1 C
x y r
⇒ x 5 2, y 5 4 e r 5 1.
Fundamentando seus conhecimentos
Com base nos dados abaixo, responda às ques-
tões 1 a 7.
Vários fatores contribuem para a destruição da 
camada de ozônio (O
3
), que protege a superfície da 
Terra dos raios ultravioleta provenientes do Sol. Esse 
fenômeno consiste na transformação de ozônio em 
gás oxigênio:
2 O
3
 3 O
2
O gráfico abaixo representa esse processo em 
determinadas condições.
Tempo (h)
Número de mol
1
2
4
6
8
10
20
B
a
n
c
o
 d
e
 i
m
a
g
e
n
s
/A
rq
u
iv
o
 d
a
 e
d
it
o
ra
 1. Associe as curvas do gráfico ao O
3
 e ao O
2
.
 2. Após 5 horas, essa reação terminou? Justifique 
sua resposta.
 3. Indique os valores de x, y e z:
Tempo (h) 0 1 2
No de mol de O
3
x y z
 4. Calcule a velocidade média (taxa de decomposi-
ção) do O
3
 nos seguintes intervalos de tempo:
 I. 0 h – 1 h; II. 1 h – 2 h; III. 0 h – 2 h.
 5. Indique os valores de a, b e c:
Tempo (h) 0 1 2
No de mol de O
2
a b c
 6. Calcule a velocidade média (taxa de formação) do 
O
2
 nos seguintes intervalos de tempo:
 I. 0 h – 1 h;
 II. 1 h – 2 h;
 III. 0 h – 2 h.
 7. Determine a velocidade média da reação no in-
tervalo 0 h-2 h, lembrando que:
v
v
2
v
3
m reação
m O m O3 2
5 5
Utilizando as informações abaixo, responda às 
questões 8 a 11.
Durante a realização de um experimento de 
decomposição da amônia (NH
3
), um estudante mon-
tou uma tabela que apresenta o número de mol dos 
participantes em função do tempo:
2 NH
3
→ N
2
1 3 H
2
t 5 0 10 mol → a b
consumidos 
(c)
formados 
(d)
formados 
(e)
t 5 20 min 6 mol f g
 8. Indique os valores numéricos correspondentes às 
letras a, b, c, d, e, f e g que completam correta-
mente a tabela.
 9. Construa um gráfico representando o número de 
mol dos participantes da reação na ordenada e o 
tempo, em minutos, na abscissa.
 10. Determine a velocidade média de consumo da 
amônia (NH
3
) e de formação do N
2
 e do H
2
.
 11. Determine a velocidade média da reação.
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