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Lista de exercícios – Cinética Química 1. Para a reação 4 A(g) + 3 B (g) ↔ 2C(g) as velocidades da reação foram determinadas em diferentes experimentos: a) Qual a ordem de reação para cada reagente? b) Escreva a lei de velocidade? c) Determine o valor de k. 2. Qual a ordem individual e global das seguintes reações: N2O4(g) → 2 NO2(g) v = k[N2O4] 2 N2O5(g) → 4 NO2(g) + O2(g) v = k[N2O5] CHCl3(g) + Cl2(g) → CCl4(g) + HCl(g) v = k[CHCl3][Cl2]1/2 H2(g) + I2(g) → 2 HI(g) v = k[H2][I2] 3. Complete a Tabela abaixo para a reação: 2R(g) + 3S(g)→ produtos Sabendo que as ordens de reação em relação a R e S são respectivamente de primeira e segunda ordem. 4. Os seguintes dados cinéticos foram obtidos para a reação 2ICl(g) + H2 ➝ I2 + HCl a) Escreva a lei de reação. b) qual a ordem global da reação. c) determine o valor da constante de velocidade. d) use os dados para prever a velocidade do experimento 4. R = b) segunda ordem c) 0,16 L mol-1 s-1 d) 2,0 x10-6 mol L-1 s-1. 5. Expressar as unidades para as constantes de velocidade quando as concentrações são expressa em mol por litro e o tempo em segundos para: (a) As reações de ordem zero; (b) reações de primeira ordem; (c) As reações de segunda ordem. Experimento [A] inicial em mol/L [B] inicial em mol/L Velocidade (mol/ L.min) 1 0,100 0,100 5,00 2 0,300 0,100 45,00 3 0,100 0,200 10,00 4 0,300 0,200 90,00 Experiment o [R] (mol/ L) [S] (mol/ L) K (L2/ mol2.min) Velocidade (mol/L/ min) 1 0,200 0,200 0,149 ------------ 2 ----- 0,633 0,42 0,833 3 0,050 0,0911 ------ 0,00624 Experimento [ICl] [H2] velocidade inicial (mol L-1 s-1) 1 1,5 1,5 0,00000037 2 3,0 1,5 0,00000094 3 3,0 4,5 0,0000022 4 4,7 2,7 ? 6. Na reação 2CrO42-(aq) + 2H+(aq) ➝ Cr2O72-(aq) + H2O(l), a velocidade de formação dos íons dicromato (Cr2O72-) é 0,14 mol L-1s-1. Qual a velocidade de consumo dos íons cromatos? Qual a velocidade única da reação? R = 0,28 mol L-1s-1 e 0,14 mol L-1s-1 7. Quando 0,52g de H2 e 0,19g de I2 são colocados em um balão de 750 mL aquecido eles reagem por um processo de segunda ordem (primeira ordem para cada reagente) em que k = 0,063 L mol-1 s-1 na lei de velocidade. Qual a velocidade inicial da reação? R = 2,2 x 10-5 mol L-1 s-1 8. A velocidade relativa da reação A + B → produtos nos recipientes abaixo são 1:1:4:4. As esferas pretas representam as moléculas A, e as esferas brancas representam B. a) Qual a ordem de reação em A e B? b) Qual a ordem total da reação? Escreva a lei de velocidade. # . 9. A decomposição do peróxido de hidrogênio é uma forma de obtenção de oxigênio: 2H2O2 (l) → 2H2O (l) + O2 (g). Esta é uma reação de primeira ordem com uma constante de velocidade de 0,0410 min-1. (a) Se no início da decomposição houver 3,0% de H2O2, qual será sua concentração após 30 minutos? (b) Qual é o tempo da primeira meia vida da decomposição da amostra? 10. Em uma dada reação, 70 g de uma amostra impura de NO2 sofreu decomposição, em um sistema reacional de 5L, de acordo com a reação: 2 NO2(g) → 2 NO(g) + O2(g) Após o tempo de meia vida (t1/2 = 230s), observou-se que havia 41,48g da amostra original. Considerando que a reação é de primeira ordem determine a massa de NO2 após 6 min de reação. 11. A dimerização do tetrafluoroetileno (C2F4) a 430K processa-se de acordo com a seguinte lei de velocidade: v = 1,6 x 10-3 L mol-1s-1[C2F4]2. A) 0,80 mol de C2F4 é injetado em uma câmera de reação de 1L a 403K. Quanto restará de C2F4 após 1 hora? B) Qual é a meia vida da reação? 12.Considerando dados experimentais para a reação A ↔ 2B + C três diferentes gráficos foram preparados utilizando concentrações expressas em mol/L. a) Qual a ordem de reação relativa a A e qual a concentração inicial de A? b) Qual a concentração de A após 9 s? c) Quais as primeiras três meias-vidas para esse experimento? 13. Um antibiótico é metabolizado no organismo obedecendo a uma cinética de primeira ordem. A constante de velocidade para esse metabolismo em um indivíduo de 70 kg é igual a 3,0x10-5 s-1. Quantos comprimidos o indivíduo deve tomar por dia para manter a concentração do antibiótico em 200mg por 100 kg? (obs: cada comprimido contem 400 mg do antibiótico) 14. A decomposição térmica da fosfina (PH3) em fósforo (P4) e hidrogênio molecular é uma reação de primeira ordem. A meia-vida da reação é 35,0s a 680oC. Calcule (a) a constante de velocidade de primeira ordem para a reação e (b) o tempo necessário para a decomposição de 95% da fosfina. 15. Em 16 de julho de 1945, a primeira bomba atômica foi detonada no deserto do Novo México. Que fração de estrôncio-90 (t1/2=28,8 anos) produzido por essa explosão permanece atualmente (em NOVEMBRO de 2015)? (a) (b) (c) (d) 16. Bomba de cobalto é um aparelho muito usado na radioterapia para tratamento de pacientes, especialmente portadores de câncer. O material radioativo usado nesse aparelho é o 2760Co, com um período de meia-vida de aproximadamente 5 anos. Admita que a bomba de cobalto foi danificada e o material radioativo exposto à população. Após 25 anos, qual a porcentagem deste elemento ainda está ativa? 17.(a) Baseado no perfil da reação ao lado, quantos intermediários são formados na reação A➝D? (b) Determine quantos estados de transição existem na reação A➝D (c) Qual a etapa mais rápida da reação? (d) Essa reação é exotérmica ou endotérmica? 18. A constante de velocidade da reação 2N2O ➝ 2N2 + O2 é 0,76 s-1 em 1000K de temperatura e 0,87 s-1 em 1030K. Calcule a energia de ativação da reação? R = 39 kJ/mol. Progresso da Reação E
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