Cinética - Lista 2

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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 2 
 
1. Para a reação de ordem um: 
nA P
k 
deduzir; 
i) Equação de velocidade na forma diferencial 
ii) Equação de velocidade na forma integrada 
iii) Qual a expressão para a concentração de A em função do tempo? 
 
2. Dada a reação: 
mA + nB  pP + qQ 
e sabendo-se que é de 1a ordem com relação ao reagente A e ao reagente B, 
obter: 
i) Equação de velocidade na forma diferencial 
ii) Equação de velocidade na forma integrada 
iii) Qual a equação de velocidade, se a concentração inicial do reagente B for 
muito maior do que a concentração do reagente A? 
iv) Considerando o item iii), qual a expressão para concentração de A em função 
do tempo? 
v) Ainda com relação ao item iii) explicitar qual é constante observada (kobs) e qual 
a constante de 2a ordem. 
 
3. A reação 2A  P é de ordem 1/2 com relação ao reagente. Deduza as 
equações de velocidade na forma diferencial e na forma integrada para esse 
sistema. 
 
 2 
4. A reação A  P é de ordem 3/2 com relação ao reagente. Deduza as equações 
de velocidade na forma diferencial e na forma integrada para esse sistema. 
 
5. A reação A  P é de ordem n com relação ao reagente. Deduza as equações 
de velocidade na forma diferencial e na forma integrada para esse sistema. 
 
6. Usando a equação de velocidade na forma integrada do exercício 5, deduza a 
equação de velocidade na forma integrada para o sistema do exercício 3 e 4. 
 
7. Considerando o sistema: 
A P
k1
k2
QA 
Sendo as duas reações concorrentes de primeira ordem, pede-se: 
i) Equação cinética do sistema na forma diferencial 
ii) Equação do sistema na forma integrada 
iii) Qual a expressão para concentração de A em função do tempo? 
 
8. Considerando o sistema: 
A B 
k1
k-1 
Sendo as duas reações opostas e de primeira ordem, pede-se: 
i) Equação cinética do sistema na forma diferencial 
ii) Equação do sistema na forma integrada 
 
9. Considere um sistema de reações consecutivas do tipo: 
 
 
 
Considere as reações como sendo de primeira ordem com relação ao reagente A 
e ao B. Pesquise na literatura (por exemplo Físico-Química–Atkins) para 
determinar as equações que descrevem um sistema deste tipo. Quais as 
equações para [A]t,[B]t e [C]t? 
A B C
k1 k2 
 3 
 
 
RESPOSTAS DOS EXERCÍCIOS DA LISTA 02 
 
1. i) 
)( nxak
dt
dx 
; ii) 
nkt
nxa
a 

)ln(
; iii) 
nkt
ot eAA
 ][][
 
 
2. (a  b): i) 
))(( nxbmxak
dt
dx 
; ii) 
  kt
b
a
mxa
nxb
namb




ln
)(
1
; iii) 
  kt
mxa
a
mb


ln1
; iv) 
mbkt
ot eAA
 ][][
; v) 
  tkobsmxa
a 

ln
 
 
3. 
2/1)2( xak
dt
dx

; 
ktaxa  2/12/1)2(
. 
 
4. 
2/3)( xak
dt
dx

; 
kt
axa


22
. 
 
5. 
nxak
dt
dx
)( 
; 
ktn
axa nn
)1(
)(
1
)(
1
11

 
. 
 
6. a) 
ktaxa  2/12/1)2(
; b) 
ktn
axa nn
)1(
)(
1
)(
1
11

 
 
 
7. a) 
)( zak
dt
dz 
; b) 
  kt
za
a 

ln
; c) 
kt
ot eAA
 ][][
, onde z = x + y e k = k1 
+k2 
 
8. 
)(1 xx
x
ak
dt
dx
e
e

; 
tk
x
a
xx
x
ee
e
1ln 







