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Lista Exercícios Cinética (CVTG 17-06-16).pdf

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO – CAMPUS DIADEMA 
RUA ARTUR RIEDEL, 275 
JD. ELDORADO – DIADEMA/SP 
CEP 09972-270
 
 
QUÍMICA DAS TRANSFORMAÇÕES - EXERCÍCIOS CINÉTICA QUÍMICA 
 
(1) (a) Na reação 3 ClO-(aq) →2 CI-(aq) + CIO3-(aq) a velocidade de formação de CI- é 3,6 mol.L-1.s-1. Qual 
é a velocidade de reação de ClO-? (b) Qual é a velocidade da reação? Resp: (a) v[ClO-] = 5,4 mol.L-
1.s-1; (b) v[ClO3-] = 1,8 mol.L-1.s-1 
 
(2) O pentóxido de dinitrogênio, N2O5, se decompõe por uma reação de primeira ordem. Qual é a 
velocidade inicial para a decomposição de N2O5 quando 2.00 g de N2O5 estão confinados em um 
recipiente de 100 L e aquecidos a 65°C (338 K)? Dado: k = 5,2 X 10-3 s-1 a 65°C. Resp: v = 9,36 x 
10-7 mol.L-1.s-1 
 
(3) Uma amostra de 0,15 g de H2 e uma amostra de 0,32 g de I2 são confinadas em um recipiente de 
reação de 500 mL e aquecidas a 700 °C, onde elas reagem por um processo de segunda ordem 
(primeira ordem em cada reagente), com k = 0,063 L . mol-1. s-1. (a) Qual é a velocidade inicial de 
reação? (b) Por qual fator a velocidade de reação aumentará se a concentração de H2 presente na 
mistura for dobrada? Resp: (a) vi = 2,38 x 10-5 mol.L-1.s-1; (b) Se a concentração de H2 for dobrada, 
a velocidade irá aumentar. 
 
(4) Os seguintes dados cinéticos foram obtidos para a reação A(g) + 2 B(g) → PRODUTO: 
 
(a) Qual é a ordem com respeito a cada reagente e a ordem global da reação? (b) Escreva a lei de 
velocidade para a reação. (c) Dos dados, determine o valor da constante de velocidade. (d) Use os 
dados para predizer a velocidade de reação para o experimento 4. Resp: (a) 3ª Ordem global; 
(b) v = k [A]2 [B]; (c) vc = 0,84 mol.L-1.s-1 
 
(5) Os seguintes dados cinéticos foram obtidos para a reação 2 ICI(g) + H2(g) → I2(g) + 2 HCI(g): 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO – CAMPUS DIADEMA 
RUA ARTUR RIEDEL, 275 
JD. ELDORADO – DIADEMA/SP 
CEP 09972-270
 
 
(a) Escreva a lei de velocidade para a reação. (b) Dos dados, determine o valor da constante de 
velocidade. (c) Use os dados para predizer a velocidade de reação para o experimento 4. Resp: (a) 
v = k [ICl] [H2]; (b) k = 1,64 x 10-7 L mol-1 s-1; (c) v = 2,081x10-6 mol.L-1.s-1 
 
(6) Os seguintes dados cinéticos foram obtidos para a reação NO2(g) + 2 O3 (g) → NO2(g) + 3 O2(g): 
 
(a) Escreva a lei de velocidade para a reação. (b) Qual é a ordem da reação? (c) Dos dados, 
determine o valor da constante de velocidade. (d) Use os dados para predizer a velocidade de reação 
para o experimento 4. Resp; (a) v = k [NO2] [O3]; (b) Reação de segunda ordem; 
(c) k = 42,8 L.2 mol-1.s-1; (d) v4 = 5,08 mol.L-1.s-1 
 
(7) Determine as constantes de velocidade para as seguintes reações de primeira ordem: 
(a) A → B, sabendo-se que a concentração de A decresce à metade do seu valor inicial em 1.000 s. 
(b) A → B, sabendo-se que a concentração de A decresce de 0,33 mol.L-1a 0,14 mol . L-1 em 47 s. 
(c) 2A → B + C, sabendo-se que [A]o = 0,050 mol . L-1 e que após 120 s a concentração de B cresce 
para 0,015 mol . L-1. Resp; (a) k = 0,69 x 10-3 s-1; (b) k = 0,018 s-1; (c) k = 7,6 x 10-3 s-1 
 
(8) O pentóxido de dinitrogênio, N2O5 se decompõe por uma cinética de primeira ordem com uma 
constante de velocidade de 0,15 s-1 a 353 K. (a) Qual é a meia-vida (em segundos) para a 
decomposição de N2O5 a 353 K? (b) Se [N2O5]o =2,33 x 10-2mol.L-1. Qual será a concentração de 
N2O5 após 2,0 s? (c) Quanto tempo em minutos passará até que a concentração de N2O5 decresça 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO – CAMPUS DIADEMA 
RUA ARTUR RIEDEL, 275 
JD. ELDORADO – DIADEMA/SP 
CEP 09972-270
 
de 2,33 x 10-2mol.L-1 para 1,76 x 10-2 mol . L-1? Resp: (a) t1/2 = 4,62 s; (b) [N2O5] = 1,7 x 10-2 mol.L-1; 
(c) t = 3,1 x 10-2 min. 
 
(9) O cloreto de sulfurila, SO2Cl2, se decompõe por uma cinética de primeira ordem e k =2,81 x 10-3 
min-1 a uma certa temperatura. (a) Determine a meia-vida para a reação. (b) Determine o tempo 
necessário para a concentração de uma amostra de SO2Cl2 decrescer a 10% de sua concentração 
inicial. (c) Se uma amostra de 14,0 g de SO2Cl2 for selada em um recipiente de reação de 2500 L e 
aquecida à temperatura especificada, que massa restará após 1,5 h? Resp: t1/2 = 245,5 min; (b) t = 
818,5 min; (c) Após 1,5 horas restarão 10,8 g de SO2Cl2. 
 
(10) Na reação de primeira ordem A →2B, foi observado que, quando a concentração inicial de A 
era 0,0200 mol . L-1, a concentração de B subiu para 0,0200 mol . L-1 em 75 s. Quanto tempo mais 
seria necessário para a concentração de B atingir 0,030 mol.L-1? Resp: t = 151,58 s 
 
(11) Os dados seguintes foram coletados para a reação 2 HI(g) → H2(g) + I2(g) a 580 K: 
 
(a) Determine a ordem da reação a partir da construção de gráficos com os dados tabelados (b) Do 
gráfico, determine a constante de velocidade. Resp: (a) segunda ordem; (b) k = 0,0823 L.2 mol-1.s-1 
 
 
(12) Determine o tempo necessário para cada uma das reações de segunda ordem ocorrer: (a) 
2A → B + C, para a concentração de A cair de 0,10 mol . L-1 a 0,080 mol . L-1 , sabendo-se que k 
=0,010 L mol-1·. min-1; (b) A → 2B + C, quando [A]o =0,45 mol . L-1 , para a concentração de B 
aumentar para 0,45 mol . L-1, sabendo-se que k = 0,0045 L mol-1·. min-1 . Resp: (a) t = 250 min; (b) 
493,83 min 
 
(13) (a) Determine a energia de ativação para C2H5I(g) → C2H4(g) + Hl(g) a partir de um gráfico de 
Arrhenius dos dados seguintes. 
 
 
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(b) Qual é o valor da constante de velocidade a 400°C? Resp: (a) Ea = 209,1 kJ/mol; (b) k = 1,36 x 
10-3 s-1 
 
(14) A constante de velocidade da reação de primeira ordem 2 N2O(g) → 2 N2(g) + O2(g) é 0,38 s-1 a 
1.000 K e 0,87 s-1 a 1.030 K. Calcule a energia de ativação da reação. Resp: (a) Ea = 236,85 kJ/mol 
 
(15) O etano, C2H6 , se dissocia em radicais metila a 700°C com constante de velocidade k =5,5 x 
10-4 s-1. Determine a constante de velocidade a 800°C, sendo que a energia de ativação da reação 
é 384 kJ . mol-1 . Resp: k = 4,57 x 10-2 s-1 
 
(16) Escreva a reação global para o mecanismo proposto e identifique os intermediários de reação. 
etapa 1) Cl2→ 2 CI 
etapa 2) CI + CO → COCI 
etapa 3) COCI + CI2→ COCl2 + CI 
Resp: 2 Cl2 + CO → COCl2 + 2Cl, com o COCl2 como intermediário. 
 
(17) O mecanismo proposto para a oxidação do íon iodeto pelo íon hipoclorito em solução aquosa 
é: 
etapa 1) ClO- + H2O → HCIO + OH- , e sua inversa, HCIO + OH- → ClO- + H2O (ambas rápidas, 
equilíbrio) 
etapa 2) I- + HCIO → HIO + CI- (Ienta) 
etapa 3) HIO + OH-→ IO- + H2O (rápida) 
Escreva a lei de velocidade sugerida por este mecanismo. Resp: v = k [I-] [HClO] 
 
(18) Explique por que as afirmações seguintes sobre reações elementares estão erradas. (a) No 
equilíbrio, as constantes de velocidade das reações direta e inversa são iguais. (b) Para uma reação 
com uma constante de equilíbrio muito grande, a constante de velocidade da reação inversa é muito 
maior do que a constante de velocidade da reação direta. 
 
 
 
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RUA ARTUR RIEDEL, 275 
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(19) 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-1 e para a inversa. 25,4 kJ . mol-1 . 
(a) Qual é a constante de equilíbrio da reação? 
(b) A reação é exotérmicaou endotérmica? 
(c) Qual será o efeito de um aumento da temperatura nas constantes de velocidade e de equilíbrio? 
Resp: (a) Keq = 0,65; (b) Reação endotérmica; (c) O aumento da temperatura deslocara a reação 
para o sentido endotérmico, dessa forma kd será maior que ki, e consequentemente a Keq irá 
aumentar.