1600 Físico Química Aplicada - Exercícios_pag500

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1600 FÍSICO-QUÍMICA APLICADA EXERCÍCIOS COMENTADOS - IME – ITA – OLIMPÍADA 
 
500 
 
 
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: 
 
(−
𝐸𝑎𝑡
𝑅
) = 𝑏 = tg 𝜃 =
∆𝑦
∆𝑥
, R é a constante dos gases e Eat é a energia de ativação. 
 
Item 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 948 – (ITA) 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. 
 
Resolução: Analisando a reação I, com cinética de primeira ordem: 𝑡1
2⁄
=
𝑙𝑛2
𝑘1
 
 
𝑘1 =
𝑙𝑛2
𝑡1
2⁄
=
ln2
50
 1,38 𝑥 10−2 𝑠−1 
 
Analisando a reação II, com cinética de segunda ordem: 𝑡1
2⁄
=
1
𝑘2 𝑥 [𝑋]𝐼𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
 
 
𝑘2 =
1
𝑡1
2⁄
 𝑥 [𝑋]𝐼𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
=
1
1,0 𝑥 25
= 0,04
𝐿
𝑚𝑜𝑙 𝑥 𝑠
 
 
Traçando os gráficos da evolução temporal da [X], teremos o seguinte esboço: 
 
Questão 949 – (ITA) 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, 
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