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1 Lista de Exercícios de Química Geral II - Cinética 1. Se a constante de velocidade da reação: 2HI(g) H2(g) + I2(g) é de 5,0 x 10 -3 mol HI/Ls, qual é a cte de velocidade da reação em termos da concentração de hidrogênio? k = 2,5x10 -3 mol H2/Ls 2.A cte de velocidade da reação: )(2)(3)( 322 gNHgHgN é de 1,15 x 10 -3 mol NH3/Lh, qual é a cte de velocidade da reação em termos da concentração de hidrogênio? k = 1,72x10 -3 mol H2/Lh 3. A velocidade da reação: )()(2)(3)( 3 2 4 2 82 aqIaqSOaqIaqOS na qual os íons de iodo são oxidados pelos íons persulfato, S2O8 2- , duplicam quando a concentração dos íons iodo são duplicados e a concentração dos íons persulfato permanecem constantes. Qual a ordem com respeito ao I - na ordem de reação? R: 1ª ordem com respeito aos íons iodo. 4. A taxa de decomposição do óxido de dinitrogênio, N2O, na reação 2N2O(g) 2N2(g)+O2(g) cai por um fator de 3 quando a concentração de óxido de dinitrogênio é reduzida de 6x10 -3 mol/L para 2x10 -3 mol/L. Qual é a ordem da reação ? R: 1ª ordem. 5.A redução dos íons bromato, BrO3 - , pelos íons bromo em solução ácida tem um lei de velocidade: 2 3 ]][][[ HBrBrOkv Quais são as ordens com respeito aos reagentes e a ordem total da reação? R: 1ª ordem em BrO3 - e Br - e 2ª ordem em H + e 4ª ordem total. 6. A reação entre o bromometano, CH3Br, e o íon hidróxido em solução aquosa tem a lei de velocidade: ]][[ 3 OHBrCHkv Quais são as ordens com respeito aos reagentes e a ordem total da reação? R: 1ª ordem em CH3Br e OH - e 2ª ordem total. 7. Quatro experimentos foram realizados para descobrir como a velocidade da reação de consumo dos íons BrO3 - na reação: )(3)(3)(6)(5)( 223 lOHaqBraqHaqBraqBrO variam quando as concentrações dos reagentes são alteradas. Use os dados experimentais da Tabela abaixo para determinar a ordem de reação com respeito a cada reagente e a ordem total. Escreva a lei de velocidade e determine o valor de k. Concentração inicial, mol/L Velocidade inicial, mol/Ls Experimento BrO - 3 Br - H + 1 0,10 0,10 0,10 1,2x10 -3 2 0,20 0,10 0,10 2,4x10 -3 3 0,10 0,30 0,10 3,5x10 -3 4 0,20 0,10 0,15 5,4x10 -3 2 R: v = k[BrO3 - ][Br - ][H + ] 2 ; k = 12 mol -3 L 3 s -1 8. Escreva a velocidade de reação de consumo dos íons persulfato na reação: )()(2)(3)( 3 2 4 2 82 aqIaqSOaqIaqOS Com respeito a cada reagente e determine o valor de k, dados os seguintes dados: Experimentos Concentração inicial, mol/L Velocidade inicial, (mol S2O8 2- )L -1 s -1 S2O8 2- I - 1 0,15 0,21 1,14 2 0,22 0,21 1,70 3 0,22 0,12 0,98 R: v = k[S2O8 2- ][I - ]; k = 36 L/mols 9. Calcule a concentração do N2O5 restante em 600 s (10 min) depois de iniciar a sua decomposição a 65 o C quando sua concentração era 0,040 mol/L. As reações e suas leis de velocidade são: )()(4)(2 2252 gOgNOgON 13 52 102,5][ sxkcomONkv R: 0,0018(mol N2O5).L -1 10. Escreva a equação de velocidade e determine o valor de k para a reação entre o monóxido de carbono e o gás cloro para produzir o gás altamente tóxico: )()()( 22 gCOClgClgCO fornecidos os seguintes dados a uma certa temperatura: Experimentos Concentração inicial, mol/L Velocidade inicial, (mol CO)L -1 s -1 CO Cl2 1 0,12 0,20 0,121 2 0,24 0,20 0,241 3 0,24 0,40 0,682 Uma das ordens não é integrada. Neste caso é melhor utilizar logaritmo para encontrar a. R: CO = 1ª ordem; Cl2 = 1,5 ordem; k = 11 L 3/2 .mol -3/2 .s -1 11. Quando o ciclopropano (l) é aquecido a 500 o C (773 K), ele se transforma em propeno(2). Os seguintes dados são obtidos em um experimento: t, min Concentração de C3H6, mol/L 0 1,5x10 -3 5 1,24x10 -3 10 1,00x10 -3 15 0,83x10 -3 Confirme que a reação é de 1ª ordem para C3H6 e calcule a constante de velocidade. R: k = 6,7 x 10 -4 s -1 . 3 12. Os dados da decomposição do N2O5 a 25 o C são: Confirme que a reação é de 1ª ordem e encontre o valor de k. R: k = 2,2 x 10 -3 s -1 . 13. Um poluente escapa em um local. Estudos mostraram que o poluente decai por uma reação de 1ª ordem com uma cte de velocidade 3,8 x 10 -3 h -1 . Calcule o tempo necessário para que a concentração caia: (a) ½ (b) ¼ do valor inicial. R: (a) t1/2=1,8 x 10 2 h ou 1 semana. (b) 15 dias. 14. Calcule o tempo necessário para a concentração de N2O caia pela: (a) metade e (b) 1/8 para o seu valor inicial se decomponha a 1000 K, onde k = 0,76 s -1 . R: (a)0,91 s (b) 2,7 s 15. A constante de velocidade da reação de 2ª ordem entre bromoetano e íons hidróxido em água: )()()()( 5252 aqBraqOHHCaqOHaqBrHC Foram medidas a várias temperaturas, com os seguintes resultados: Temperatura, o C k, L/mols 25 8,8x10 -5 30 1,6x10 -4 35 2,8x10 -4 40 5,0x10 -4 45 8,5x10 -4 50 1,40x10 -3 Encontre a energia de ativação da reação. R: Ea = 89 kJ/mol 16. A constante de velocidade para a segunda ordem na reação de fase gasosa. )()()()( 22 gHgOHgHgHO varia com a temperatura como as seguintes: Temperatura, o C k, L.mol -1 .s -1 100 1,1 x 10 -9 200 1,8 x 10 -8 300 1,2 x 10 -7 400 4,4 x 10 -7 Calcule a energia de ativação. R: Ea = 42 kJ/mol t, min Concentração de C3H6, mol/L 0 1,50 x 10 -2 200 9,6 x 10 -3 400 6,2 x 10 -3 600 4,0 x 10 -3 800 2,5 x 10 -3 1000 1,6 x 10 -3 4 17. Um dos processos que ocorrem dentro do corpo humano é a hidrólise da sacarose, na qual a molécula de sacarose é quebrada em moléculas de glicose e frutose como uma parte do processo digestivo. Quanto será que a velocidade depende da temperatura do corpo? Calcule a cte de velocidade da hidrólise da sacarose a 35 o C, sabendo-se que ela é igual a 1,0x10 -3 L/mols a 37 o C (T o C normal do corpo) e que a energia de ativação da reação é 108 kJ/mol. R: k’= 7,6 x 10-4 L.mol-1.s-1 18. A constante de velocidade da reação de 2ª ordem entre CH3Br e OH - é 2,8 x 10 -4 L.mol -1 .s -1 a 25 o C; qual é esta cte a 50 o C? R: k = 4,7 x 10 -3 L/mols 19. Como será que um catalisador afeta (a) a velocidade da reação inversa? (b) H da reação ? R: Catalisadores participam em reações, mas não são consumidos; ele permite baixar a Ea. Catalisadores são classificados como homogêneos ou heterogêneos. 20. Como um catalisador homogêneo afeta (a) a lei de velocidade; (b) a constante de equilíbrio ? R: (a) altera; (b) não afeta.
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