Apostila - Cinética Química

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QUÍMICA
Profª Msc. Érika Almeida
Email: erika33quimica@hotmail.com
 CINÉTICA QUÍMICA
1. Conceito
Cinética química é o ramo da Química que 
estuda a velocidade de uma reação, bem como os 
fatores que a influenciam. 
1.1 Velocidade média de reação
A velocidade média de uma reação 
química é a relação entre a quantidade consumida 
de reagentes ou a quantidade formada de produtos 
sobre o intervalo de tempo.
Ex: 2 N2O5(g) 4 NO2(g) + O2(g)
a) Velocidade média de consumo de N2O5(g) 
 VmN2O5= quantidade de N2O5 consumida
b) Velocidade média de formação do NO2(g) 
 Vm
NO2 
= quantidade de NO2 formada
c) Velocidade média de formação do O2(g) 
 VmO2 = quantidade de O2 formada
 Vm = Vm
N2O5
 = Vm
NO2
 = Vm
O2
2. Teoria das Colisões
Uma reação química ocorre através das 
colisões entre as substâncias reagentes. Mas essa 
colisão não pode ser um simples contato entre as 
moléculas. Para garantir a ocorrência da reação, 
temos que ter a colisão eficaz ou efetiva, entre os 
reagentes.
2.1 Complexo Ativado
É o estado intermediário (estado de 
transição) formado entre reagentes e produtos. 
2.2 Energia de Ativação
Energia de ativação é a menor 
quantidade de energia necessária que deve ser 
fornecida aos reagentes para a formação do 
complexo ativado e, consequentemente, para a 
ocorrência da reação. 
Esse fato ocorre tanto para as reações 
exotérmicas quanto para as endotérmicas, e seus 
diagramas, indicando o caminho da reação e a 
entalpia, podem ser representados por: 
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intervalo de tempo
intervalo de tempo
intervalo de tempo
2 4 1
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✔ As reações que exigem uma menor 
energia de ativação ocorrem mais rapidamente, 
ou seja, ocorrem com maior velocidade. 
3. Fatores que influenciam a velocidade de uma 
reação
3.1 Superfície de Contato
Quando um reagente está no estado sólido, 
a reação ocorrerá na sua superfície. Assim, quanto 
mais fragmentado (disperso) for esse reagente, 
maior será o número de choques, e maior será a 
velocidade da reação. 
3.2 Temperatura
Todo aumento de temperatura provoca o 
aumento da energia cinética média das moléculas, 
fazendo com que aumente o número de colisões 
eficazes e, portanto, aumentando a velocidade da 
reação .
3.3 Catalisador
É toda substância que aumenta a 
velocidade de uma reação química. Não é 
consumido e nem sofre alteração na sua estrutura, 
no final da reação s eficazes e, portanto, 
aumentando a velocidade da reação .
✔ Os catalisador não altera o ∆H da reação.
a) Catálise homogênea
O catalisador e os reagentes estão 
numa mesma fase, formando um sistema 
homogêneo.
 Ex: SO2(g) + ½ O2(g) SO3(g) 
 b) Catálise heterogênea 
O catalisador está em um estado 
físico diferente dos reagentes.
 Ex: N2(g) + 3 H2(g) NH3(g)
3.4 Concentração dos reagentes
Aumentando a concentração dos 
reagentes, aumenta o número de colisões entre as 
moléculas dos reagentes e, portanto, aumenta a 
velocidade da reação.
4. Lei da Velocidade
Vários cientistas tentaram estabelecer uma 
relação matemática entre a velocidade da reação e 
a concentração, entretanto, foram Guldberge 
Waage, em 1867, que enunciaram a lei que 
relaciona essas duas grandezas, a qual recebeu o 
nome da Lei da Ação das Massas, cujo enunciado 
é o seguinte: 
“A velocidade de uma reação é diretamente 
proporcional ao produto das concentrações 
2
Maior superfície 
de contato
Fe(s)
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molares dos reagentes, elevadas a potências 
determinadas experimentalmente”. 
 A + B C
 v = k [ A ]x . [ B ]y
v = velocidade da reação 
k = constante da velocidade (a uma dada temperatura) 
[ A ] e [ B ] = concentrações em mol/L dos reagentes 
x e y = expoentes determinados experimentalmente, 
denominados ordem da reação 
✔ Quando a reação ocorre numa única 
etapa, dizemos que se trata de uma reação 
elementar.
✔ A maioria das reações ocorre por meio de 
várias etapas nas quais são denominadas de 
mecanismo da reação (reações não-
elementares). 
Ex: 
2A + B A2B
• mecanismo: 
etapa lenta A + A A⇒ 2
etapa rápida A⇒ 2 + B A2B 
Nesse tipo de reação, a equação da 
velocidade é determinada pela etapa lenta do 
mecanismo de reação. 
Logo, a equação da velocidade será: 
v = k [ A ][ A ] ou v = k [ A ]2 
4. 1 Molecularidade
Termo utilizado para designar a soma do 
número de mols dos reagentes:
1 H2 + 1 I2 2 HI reação bimolecular 
 
EXERCÍCIOS
Questão 01. A relação a seguir mostra a variação 
da concentração de uma substância A, em função 
do tempo, em uma reação química:
Qual será o valor da velocidade média da 
reação de A correspondente ao intervalo entre 4 e 
14 minutos?
a) 0,80 mol. L-1. min-1
b) 0,90 mol. L-1. min-1
c) 0,70 mol. L-1. min-1
d) 0,50 mol. L-1. min-1
e) 0,40 mol. L-1. min-1
Questão 02. (PUC-MG 2004 adaptada) A 
amônia (NH3) é uma substância química muito 
importante para a indústria. Ela é utilizada na 
preparação dos produtos de limpeza, dos 
explosivos, dos fertilizantes, das fibras de matéria 
têxtil, etc. A síntese de NH3 é realizada em fase 
gasosa, à temperatura de aproximadamente 450°C, 
de acordo com a seguinte reação: 
 
 N2 + 3 H2 2NH3 + energia
 É CORRETO afirmar que: 
a) a velocidade da reação de síntese de NH3 não 
aumenta com a elevação da temperatura. 
b) a velocidade da reação de síntese de NH3 
diminui com a elevação da temperatura. 
c) a velocidade da reação de síntese de NH3 
aumenta se a pressão de N2 aumenta. 
d) a reação de síntese de NH3 é endotérmica. 
3
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Questão 03. (FATEC-2006) Pode-se detectar a 
presença de iodetos em águas-mães de salinas, por 
meio da reação representada pela equação: 
Os seguintes gráficos, mostrando a velocidade da 
reação em função da concentração dos reagentes, 
foram construídos com os dados coletados em 
vários experimentos: 
Com base na análise dos gráficos, afirma-se que a 
velocidade da reação :
I. depende apenas da concentração de H+. 
II. é diretamente proporcional à 
concentração de H2O2. 
III. independe da concentração de H+. 
IV. é inversamente proporcional à 
concentração de I-. 
É correto o que se afirma apenas em: 
a) I 
b) III 
c) IV 
d) II e III 
e) II, III e IV 
Questão 04. (UFV-MG) A formação do dióxido 
de carbono (CO2) pode ser representada pela 
equação: 
C(s) + O2(g) CO2(g)
 Se a velocidade de formação do CO2 for de 
4 mol/minuto, o consumo de oxigênio, em 
mol/minuto, será: 
a) 8
b) 16
c) 2
d) 12
e) 4
Questão 05. (UFMG-2006) Analise este gráfico, 
em que está representada a variação da 
concentração de um reagente em função do tempo 
em uma reação química: 
Considerando-se as informações desse 
gráfico, é CORRETO afirmar que, no intervalo 
entre 1 e 5 minutos, a velocidade média de 
consumo desse reagente é de:
a) 0,200 (mol/L)/min 
b) 0,167 (mol/L)/min 
c) 0,225 (mol/L)/min 
d) 0,180 (mol/L)/min 
Questão 06. (UNIRIO-adaptada) Num 
laboratório, foram efetuadas diversas experiências 
para a reação:
 Ex: 2 H2(g) + 2 NO(g) N2(g)+ H2O(g)
Com os resultados das velocidades iniciais 
obtidos, montou-se a seguinte tabela:
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Experimento [H2] [NO] V (mol.L-1s-1)
1 0,10 0,10 0,10
2 0,20 0,10 0,20
3 0,10 0,20 0,40
Determine a equação da Lei de velocidade.
Questão 07. O monóxido de nitrogênio (NO) 
reage com hidrogênio, segundo a reação:
 Ex: 2 NO(g) + H2(g) N2O(g) + H2O(l)
Sabendo que essa reação ocorre em uma única 
etapa, determine a:
a) velocidade de reação
b) ordem de reação 
c) molecularidade
Questão 08. (UNESP-2004) A queima de um 
combustível como a gasolina, ou seja, sua reação 
com o oxigênio, é bastante exotérmica e, do ponto 
de vista termodinâmico, é espontânea. Entretanto, 
essa reação inicia-se somente com a concorrência 
de um estímulo externo, como, por exemplo, uma 
faísca elétrica. Dizemos que o papel deste estímulo 
é :
a) fornecer a energia de ativação necessária para a 
reação ocorrer. 
b) deslocar o equilíbrio no sentido de formação de 
produtos. 
c) aumentar a velocidade da reação direta e 
diminuir a velocidade da reação inversa. 
d) favorecer a reação no sentido da formação de 
reagentes. 
e) remover o nitrogênio do ar, liberando o oxigênio 
para reagir. 
Questão 09. (PUCCAMP-SP) A combustão do 
butano corresponde à equação: 
 C4H10 + 6,5 O2(g) 4 CO2(g) + 5 H2O
Se a velocidade da reação for 0,05 mol 
butano/minuto, qual a massa de CO2 produzida em 
meia hora? (C=12; H=1; O=16)
a) 545 g
b) 490 g
c) 264 g
d) 591 g
e) 450 g
Questão 10. Considere a reação de decomposição 
da água oxigenada: 
Ex: H2O2 H2O + ½ O2
[H2O2] 6 mol.L-1 4,3 mol.L-1 3,5mol.L-1 3 mol.L-1
Tempo (h) 0 1 2 3
Qual a velocidade média de decomposição no 
intervalo de 1 a 2 horas? 
a) 0,6 mol.L-1h-1
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b) 0,8 mol.L-1h-1
c) 0,67 mol.L-1h-1
d) 0,33 mol.L-1h-1
e) 0,90 mol.L-1h-1
Questão 11. (UFRGS adaptada) A reação
 2NO + Br2 2 NOBr 
apresenta uma lei experimental de velocidade 
expressa por: 
V = K [NO]2.[Br2]
A partir dessa informação, é possível afirmar que:
a) a reação apresenta ordem 3/2
b) a equação dada corresponde a um processo 
elementar bimolecular
c) a velocidade da reação quadruplica quando a 
concentração de NO é dobrada
d) a concentração de Br2 não tem influência na 
velocidade da reação
e) a velocidade da reação é sextuplicada ao se 
dobrarem as concentrações de ambos os reagentes.
Questão 12. (UFRGS) A isomerização de 1 mol 
de 1,2-dicloroeteno foi realizada em um frasco 
fechado, obtendo-se os seguintes valores de 
conversão em função do tempo: 
Nos primeiros 10 minutos de reação a velocidade 
média de isomerização em mol/min é 
a) 8,00 x 10-3 
b) 1,00 x 10 -2 
c) 9,00 x 10 -2 
d) 1,00 x 102 
e) 1,25 x 102 
Questão 13. (UFBA)
Considere o diagrama abaixo para a 
seguinte reação:
A entalpia da reação e a energia de ativação 
representadas são, respectivamente: 
a) 3 kcal/mol e 28 kcal/mol
b) 28 kcal/mol e 25 kcal/mol
c) 28 kcal/mol e 3 kcal/mol 
d) 25 kcal/mol e 28 kcal/mol
e) 25 kcal/mol e 3 kcal/mol
Questão 14. A figura seguinte mostra o diagrama 
de energia potencial de uma reação:
A + B C + D
Qual é a energia de ativação em kJ/mol?
a) 10 
b) 40
c) 80
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d) 100
e) 20 
Questão 15. Ao adicionarmos ferro a uma solução 
de HCl, ocorre a reação: 
 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 
Tempo (min) 0 5 8
Concentraçã 
molar doHCl 
0,200 0,115 0,100
Qual a velocidade média da reação no intervalo de 
5 min a 8 min?
a) 0,0025
b) 0,025
c) 0,25
d) 0,15
e) 0,125
Questão 16. 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:
Fazendo uso desses dados, determine:
a) a equação de velocidade para a reação;
b) o valor da constante de velocidade da reação;
c) a velocidade inicial da reação quando [NO]= 0,5 
mol/L e [H2]= 1,0 mol/L. 
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GABARITO
01. E
02. C
03. D
04. E
05. A
06. V=K [H2][NO]2
07. 3ª ordem
08. A
09. C
10. B
11. C
12. B
13. D
14. C
15. A
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