Cinética - Lista 01

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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO 
INSTITUTO DE QUÍMICA DE SÃO CARLOS 
DEPARTAMENTO DE FÍSICO-QUÍMICA 
DISCIPLINA: - Cinética Química – 2o semestre/2015 
Prof. Dr. Fergus Gessner 
EXERCÍCIOS - LISTA 1 
 
1. O princípio da incerteza associa a incerteza na energia de um sistema, E, com 
a incerteza no seu tempo de vida, t, 
E x t  h 
Calcule o limite inferior para o tempo de uma reação química entre moléculas, 
considerando que as energias das ligações químicas estão em torno de 400 kJ 
mol-1. (constante de Planck h = 6,63 x 10-34 J s molécula-1; NA = 6,022 x 10
23). 
 
2. Definir e comentar: 
a) Velocidade de reação 
b) constante específica de velocidade. 
c) Ordem de reação. 
d) Lei (equação) de velocidade. 
e) Processo (reação) elementar. 
f) Reação homogênea e reação heterogênea. 
g) molecularidade 
 
3. Uma reação química tem a seguinte estequiometria: 2A + B  3Z. 
Sendo a velocidade inicial de consumo de A igual a 3,36x10-4 mol.dm-3.s-1, qual a 
velocidade de consumo de B? Qual a velocidade de formação de Z? Qual a 
velocidade da reação? 
 
4. A oxidação de íons Br- por H2O2 acontece em solução ácida de acordo com a 
equação: 
2Br- + H2O2 + 2H
+  Br2 + 2H2O 
A lei de velocidade é expressa pela equação: 
v = k[H2O2] [H
+] [Br-] 
 
a) Se a concentração de H2O2 for aumentada por um fator igual a 3, de quanto a 
velocidade de consumo de Br- irá aumentar? 
b) Sob certas condições, a velocidade de consumo de Br- é igual a 7,2x10-3moldm-3 s-1 
Qual a velocidade de consumo do H2O2? Qual a velocidade de formação de Br2? 
Qual a velocidade da reação? 
 
5. A velocidade de uma reação de ordem dois é igual a 4,5x10-7 mol cm-3 s-1, quando 
as concentrações dos reagentes são iguais a 1,5x10-2 mol L-1 e 2,5x10-3 mol L-1. 
Calcule a constante de velocidade em cm3.mol-1.s-1, L.mol-1.s-1 e L.mol-1.min-1. 
 
6. Escreva a lei de velocidade e calcule a constante de velocidade para a reação 
 A + B  P, tendo em conta os dados: 
[A]inicial (mol.L
-1) [B]inicial (mol.L
-1) vinicialx10
5 (mol.L-1.s-1) 
0,395 0,284 1,67 
0,482 0,284 2,04 
0,482 0,482 5,88 
 
7. Dos resultados mostrados na tabela, deduza os valores de x e y e da constante 
de velocidade para a reação entre A e B. (A + B  produtos) A lei cinética 
é: v = k [A]x [B]y 
[A]x104 (mol.L-1) [B]x105 (mol.L-1) velocidade (mol.L-1.s-1) 
2,3 3,1 5,200x10-4 
4,6 6,2 4,160x10-3 
9,2 6,2 1,664x10-2 
 
8. A constante de ordem 1 de uma reação é 2,5x10-5 s-1. Qual será a velocidade 
em mol.cm-3.s-1 quando a concentração do reagente for igual a 2,0x10-3 mol.cm-3? 
 
9. Os dados da tabela foram obtidos para a reação SO2Cl2  SO2 + Cl2 a 320 
oC. 
Tempo (h) 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 
[SO2Cl2] (mol.L
-1) 1,200 1,109 1,024 0,946 0,874 
Mostre que a reação é de ordem um e determine o valor da constante de 
velocidade. Qual o valor de t1/2? A reação obedeceria também uma cinética de 
ordem dois ? 
 
10. A velocidade de saponificação do acetato de metila, a 25 oC, foi estudada, 
preparando-se soluções 0,01 mol.L-1 do éster e da base, e titulando-se a mistura 
em vários tempos com um ácido padrão. Os dados obtidos foram os seguintes: 
Tempo (min.) 3 5 7 10 15 21 25 
[Base] (mol.L
-1
) 0,00740 0,00634 0,00550 0,00464 0,00363 0,00288 0,00254 
Mostrar graficamente que a reação é de ordem dois e determinar o valor da 
constante específica de velocidade. 
 
11. Os dados a seguir referem-se à reação entre Na2S2O3 e CH3I, a 25 
oC, sendo 
a concentração expressa nas unidades indicadas. 
Tempo (min) 0,00 4,75 10,00 20,00 35,00 55,00 60,00 
[Na2S2O3] 10
3
mol/L 33,35 30,50 27,00 23,20 20,30 18,60 17,10 
[CH3I] 10
3
mol/L 18,25 13,40 9,90 6,10 3,20 1,50 0,00 
Mostrar a reação segue lei cinética de ordem 2, e calcular o valor da constante 
específica de velocidade. 
 
12. Os dados abaixo se referem à decomposição do vapor do óxido de etileno em 
metano e monóxido de carbono, a 414,5 oC: 
Tempo (min) 0 5 7 9 12 18 
Pressão (torr) 116,51 122,56 125,72 128,74 133,23 141,37 
Mostrar que a decomposição segue uma reação de ordem 1, e calcular a 
constante específica de velocidade. Qual a pressão quando t = 10 min.? 
13. A 310 oC a decomposição térmica da arsina acontece de acordo com a 
equação: 
2AsH3(g)  2 As(s) + 3 H2(g). 
Foram obtidos os seguintes resultados: 
tempo, h. 0,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 
[AsH3] (mol.dm
-3
) 0,0216 0,0164 0,0151 0,0137 0,0126 0,0115 0,0105 
Determinar a ordem da reação e o valor da constante de velocidade. 
 
14. Uma reação de ordem 1 avança 30% em 35 min. Qual será o valor da 
constante em s-1? Que porcentagem do reagente restará após 5 horas? 
 
 
15. Do estudo da decomposição de um composto em solução, foram 
determinados os seguintes dados: 
Concentração inicial 
(mol.L-1) 
0,50 1,10 2,48 
Meia vida (t1/2) (s) 4280 885 174 
Encontre a ordem e a constante de velocidade para essa reação. 
 
16. Dada uma reação de ordem 1, após 540 segundos restam 32.5% do reagente. 
a) Calcular a constante de velocidade 
b) Qual o tempo necessário para decomposição de 25% do reagente?