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Lista de Exercícios – Cinética química – Sala de aula 1) A reação de decomposição de Peróxido de Hidrogênio pode ser monitorada por sua reação com Permanganato de Potássio contido em solução 0,1 mol/L, em meio Ácido Sulfúrico. a) Se após 300 s do início da reação de decomposição, cerca de 5 mL da mistura reacional forem titulados com exatamente 35,1 mL da solução do oxidante, qual a velocidade da reação nesse período? [H2O2]300s = 1,75 mol/L; 1,9.10 -3 mol/L.s b) Se em t=350s forem gastos 33,4mL da solução titulante, qual a velocidade instantânea? 1,2.10 -3 mol/L.s c) Qual a ordem da reação e o valor de k? 1ª ordem, k = 7,4.10-4 s-1 Dados: 3 H2SO4 + 5H2O2 + 2 KMnO4 → 2 MnSO4 + 5O2 + K2SO4 + 8 H2O 2) Os dados seguintes foram coletados para a reação a 25ºC: 2N2O5(g) → 4 NO2(g) + O2(g) Tempo (s) [N2O5].10 -3 mol/L 0 2,15 4000 1,88 8000 1,64 12000 1,43 16000 1,25 a) Qual a ordem da reação? 1ª ordem b) Qual a constante de velocidade da reação para a temperatura de 25ºC?. 3.10-5 s-1 3) A constante de velocidade para a decomposição de N2O5 a 45ºC é k = 5,1.10 -4 s-1. A energia de ativação para a reação é 103 kJ/mol. Determine o valor da constante de velocidade a 50ºC. k = 9,2.10 -4 s -1 4) A seguir estão apresentados os dados da decomposição de iodo-etano em eteno e iodeto de hidrogênio, C2H5I(g) → C2H4(g) + HI(g) a) Determine a energia de ativação da reação. 209,6 kJ/mol b) Qual é o valor da constante de velocidade em 400ºC? k= 1,5.10-3s -1 Temperatura (K) k (s -1 ) 660 7,2.10-4 680 2,2.10-3 720 1,7.10-2 760 0,11 Tempo (s) Conc. (mol/L) 0 2,32 600 1,49 1200 0,98 1800 0,62 3000 0,25 5) Os seguintes dados cinéticos foram obtidos para a reação: A(g) + 2B(g)→ produtos a) Qual é a ordem com relação a cada reagente e a ordem global da reação? Reagente A = ordem = 2; Reagente B = ordem = 1; ordem global= 3 b) Escreva a lei da velocidade para a reação. V = k [A]2 [B] c) A partir dos dados, determine o valor da constante de velocidade k= 116,7 L2.mol-2.s-1 d) Use os dados para predizer a velocidade de reação para o experimento 4. 0,87 mol/L.s Experimento [A]0 [B]0 Velocidade inicial (mol/L.s) 1 0,60 0,30 12,6 2 0,20 0,30 1,4 3 0,60 0,10 4,2 4 0,17 0,25 ? 6) A 328 K, a pressão total na decomposição de pentóxido de dinitrogênio a NO2 e O2 variou com o tempo como mostrado nos dados seguintes. Use os dados para encontrar a ordem, a constante de velocidade da reação e a velocidade em mol/L.min. a cada tempo. Tempo (min) Pressão (kPa) P (kPa) V(mol/L.s) 0 27,3 27,3 9,7.10-4 5 43,7 16,4 5,8.10-4 10 53,6 9,8 3,5.10-4 15 59,4 5,9 2,1.10-4 20 63,0 3,5 1,3.10-4 30 66,0 1,5 5,3.10-5 k = 0,097 min -1 ; 1ª ordem, V = k[A] 7) Um catalisador pode fazer com que uma reação ocorra por um mecanismo no qual a energia de ativação é mais baixa. Se o catalisador baixar a energia de ativação em 5 kJ/mol, quão mais rápida será a reação catalisada diante da não catalisada, a 25ºC, admitindo que não há alteração no fator de freqüência? kcatalisada = 7,5 knão-catalisada 8) O leite fresco fermenta em aproximadamente 4h a 28°C, mas se conserva por mais de 48h em um refrigerador a 5°C. Considerando a velocidade inversamente relacionada com o tempo de fermentação, qual a energia de ativação para a reação envolvida na fermentação do leite? Ea = 75 kJ/mol 9) Para a reação reversível e em uma etapa: 2 A → B + C A constante de velocidade para a reação direta é 256 L.mol-1.min-1 e a constante de velocidade para a reação inversa é 392 L.mol-1.min-1. A energia de ativação para a reação direta é 39,7 kJ/mol e para a reação inversa, 25,4 kJ/mol. a) Qual a constante de equilíbrio da reação? k=0,653 b) A reação é exotérmica ou endotérmica? endotérmica c) Qual será o efeito de um aumento da temperatura nas constantes de velocidade e de equilíbrio? Para grandes valores de Ea o k aumenta mais rápido com a temperatura
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