Lista de Cinética Química

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1) A reação de decomposição do pentóxido de 
dinitrogênio, N2O5, que produz dióxido de nitrogênio, 
NO2, e oxigênio, O2, foi realizada num recipiente de 1 
litro, à temperatura de 25 oC. 
a) ESCREVA a equação balanceada que representa essa 
reação. 
b) Analise este gráfico, em que está representada a 
concentração do N2O5 em função do tempo, ao longo 
dessa reação: 
 
No início da reação, a concentração dos produtos é igual 
a zero. Considerando essas informações, TRACE, 
diretamente no gráfico acima, a curva que representa a 
concentração do NO2 produzido em função do tempo. 
 
c) Considere, agora, o tempo transcorrido para que a 
concentração inicial do N2O5 se reduza à metade. 
Calcule a velocidade média de consumo do N2O5, nesse 
intervalo de tempo. (Deixe seus cálculos indicados, 
explicitando, assim, seu raciocínio.) 
 
2) Para neutralizar 10,0 mL de uma solução de ácido 
clorídrico, foram gastos 14,5 mL de solução de 
hidróxido de sódio 0,120 mol/L. Nesta titulação ácido-
base foi utilizada fenolftaleína como indicador do ponto 
final da reação. A fenolftaleína é incolor no meio ácido, 
mas se torna rosa na presença de base em excesso. Após 
o final da reação, percebesse que a solução 
gradativamente fica incolor à medida que a fenolftaleína 
reage com excesso de NaOH. Neste experimento, foi 
construído um gráfico que representa a concentração de 
fenolftaleína em função do tempo. 
 
a) Escreva a equação da reação de neutralização e 
calcule a concentração, em mol/L, da solução 
de HCl. 
b) Calcule a velocidade média de reação de 
decomposição da fenolftaleína durante o 
intervalo de tempo de 50 segundos iniciais de 
reação. Explique por que a velocidade de 
reação não é a mesma durante os diferentes 
intervalos de tempo. 
 
3) Além do airbag, será obrigatória a instalação, nos 
automóveis fabricados no Brasil, de escapamento que 
contenha catalisadores. Nesse dispositivo, metais como 
platina (Pt), ródio (Rh) e paládio (Pd) catalisam reações 
e convertem gases tóxicos, tais como CO, NO e NO2, 
presentes na emissão dos motores de combustão, em 
espécies menos tóxicas e menos agressivas ao meio 
ambiente. Algumas das reações que ocorrem nos 
catalisadores de automóveis são apresentadas a seguir. 
I. 2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) 
II. 2NO(g) N2(g) + O2(g) 
III. 2NO2(g) N2(g) + 2O2(g) 
Considerando essas informações, julgue os itens (certo 
ou errado). 
• Em seus estados fundamentais, a platina, o ródio e o 
paládio têm o mesmo número de camadas ocupadas por 
seus elétrons. 
• A função desempenhada por um catalisador é a de 
aumentar a energia cinética das moléculas reagentes, de 
forma que a barreira da energia de ativação possa ser 
mais facilmente superada. 
• A função desempenhada nos automóveis pelos 
metais mencionados é semelhante à desempenhada 
pelas enzimas nos organismos. 
 
4) Em uma aula de laboratório de química, foram 
realizados três experimentos para o estudo da reação 
entre zinco e ácido clorídrico. Em três tubos de ensaio 
rotulados como I, II e III, foram colocados em cada um 
5,0 .10–3 mol (0,327 g) de zinco e 4,0 mL de solução de 
ácido clorídrico, nas concentrações indicadas na figura. 
Foi anotado o tempo de reação até ocorrer o 
desaparecimento completo do metal. A figura mostra o 
esquema dos experimentos, antes da adição do ácido no 
metal. 
 
a) Qual experimento deve ter ocorrido com menor 
tempo de reação? Justifique. 
b) Determine o volume da solução inicial de HCl 
que está em excesso no experimento III. 
Apresente os cálculos efetuados. 
UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO 
INSTITUTO DE QUÍMICA 
DEPARTAMENTO DE PROCESSOS QUÍMICOS 
Disciplina: Química X 
Lista de exercícios – Cinética Química 
 
 
 
5) O gráfico a seguir representa o estudo cinético de uma 
reação R → P. 
 
Sabendo-se que o consumo do reagente se dá conforme 
a equação [R] = 1/t, e a formação do produto pela 
equação [P] = 1 – 1/t, com t, o tempo, em segundos, 
a) determine o instante, em segundos, em que a 
concentração dos reagentes é igual à dos 
produtos; 
b) represente o gráfico do estudo cinético após a 
adição de um catalisador. 
c) Com a adição do catalisador, o instante em que 
as concentrações dos reagentes e produtos se 
igualam é menor do que 2s, ou seja, menor do 
que t2. 
 
6) A tabela abaixo apresenta os resultados obtidos para 
o estudo cinético de uma reação química elementar 
genérica na forma aA + bB + cC  D + E. 
Experimento [A] [B] [C] velocidade da 
 reação/mol L–1s–1 
1 0,10 0,10 0,10 8,0 x 10– 4 
2 0,20 0,10 0,10 1,6 x 10–3 
3 0,10 0,20 0,10 1,6 x 10–3 
4 0,10 0,10 0,20 3,2 x 10–3 
A partir destes resultados, determine: 
a) a lei de velocidade da reação. 
b) o valor da velocidade da reação quando [A] = 
[B] = [C] = 0,20 mol.L-1. 
 
7) O óxido nítrico é um poluente atmosférico que pode 
ser reduzido na presença de hidrogênio, conforme a 
seguinte equação: 
2NO(g) + 2H2(g) N2(g) + 2H2O(g) 
A velocidade inicial de formação de N2 foi medida para 
várias concentrações iniciais diferentes de NO e H2, e os 
resultados são os seguintes: 
Experimento [NO] [H2] Velocidade inicial 
1 0,20 0,10 4,92 x 10-3 
2 0,10 0,10 1,23 x 10-3 
3 0,10 0,20 2,46 x 10-3 
4 0,05 0,40 1,23 x 10-3 
Fazendo uso desses dados, determine: 
a) a equação de velocidade para a reação; 
b) o valor da constante de velocidade da reação; 
8) O estudo da ligação resultante das reações de algumas 
moléculas com a hemoglobina pode ser feito em termos 
do equilíbrio químico que se estabelece conforme a 
reação a seguir. 
LIGANTE + HEMOGLOBINA  LIGANTE-
HEMOGLOBINA 
A constante de equilíbrio, K, dessa reação é dada pela 
razão k1/k2, e as constantes de velocidades, k1 e k2, para 
os processos direto e inverso da reação da hemoglobina 
com alguns ligantes constam da tabela a seguir. 
LIGANTE k1 (L/moℓ.s) k2 (L/moℓ.s) 
NO 2,5 x 107 2,5 x 10-5 
O2 5,0 x 107 2,0 x 10 
CO 4,0 x 106 1,0 x 10-2 
Isocianato de etila 3,0 x 105 2,0 x 10-1 
Isocianato de n-butila 2,3 x 105 9,0 x 10-1 
Isocianato de isopropila 5,0 x 104 1,5 x 10-1 
Isocianato de tercbutila 5,0 x 103 4,0 x 10-1 
PROC. NATL. ACAD. SCI. USA, 1978 75(5), 2108-
2111.[Adaptado]. 
 
Com base nas informações acima, responda: 
a) Qual das moléculas forma uma ligação mais 
estável com a hemoglobina? Justifique. 
b) Por que o comportamento cinético dos 
isocianatos é diferente das demais moléculas 
da tabela? 
9) A figura a seguir apresenta esboços de curvas 
representativas da dependência da velocidade de reações 
químicas com a temperatura. Na figura A é mostrado 
como a velocidade de uma reação de combustão de 
explosivos depende da temperatura. Na figura B é 
mostrada como uma reação catalisada por enzimas 
depende da temperatura. Justifique, para cada uma das 
figuras, o efeito da temperatura sobre a velocidade das 
reações químicas. 
 
10) Considere a reação representada pela equação 
química 3A(g) + 2B(g)  4E(g) . Esta equação ocorre 
em várias etapas, sendoque a etapa mais lenta 
correspondente à reação representada pela seguinte 
equação química: A(g) + C(g) D(g). A velocidade 
inicial desta última reação pode ser expressa por ∆[A] / 
∆t = 5,0 mol/s. Qual é a velocidade inicial (mol s-1) da 
reação em relação à espécie E?