Velocidade de Reações Químicas

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Cinética Química 
Prof.ª Elisângela Costa Santos 
Fenômenos do nosso cotidiano 
Oxidação do ferro 
(ocorre de forma lenta). 
Explosão da pólvora 
(ocorre de forma rápida). 
Parte da química que estuda a rapidez das reações 
É a maior ou menor rapidez (velocidade) 
com que uma reação ocorre 
É calculada pela relação entre a quantidade 
de um reagente (ou produto) que é consumido (ou produzido) 
e o intervalo de tempo gasto para isto 
VM = 
[ final ] – [ inicial ] 
 t final – t inicial 
vi = ± 1/V (dni / dt) = n° de mol de i formados ou 
consumidos / (volume de fluido) (tempo) 
 
 
 
Sinal positivo se a concentração do componente i 
aumentar com o tempo. 
 
 
 
Sinal negativo se a concentração do componente i 
diminuir com o tempo. 
 A razão n/V = C, isto é, concentração da 
substância (sua molaridade), então a volume 
constante: 
 
 
v = ± (dC / dt)V 
 
aA + bB → cC + dD 
 
 
A velocidade pode ser expressa como: 
-dCA/dt ,– dCB/dt, +dCC/dt , +dCD/dt 
01) (Covest – 2006) A reação de decomposição da amônia gasosa foi 
 realizada em um recipiente fechado: 
2 NH3  N2 + 3 H2 
A tabela abaixo indica a variação na concentração de reagente em 
função do tempo. 
Concentração de NH3 em mol/ L 
Tempo em horas 
8,0 6,0 4,0 1,0 
0,0 1,0 2,0 3,0 
Qual é a velocidade média de consumo do reagente nas duas 
primeiras horas de reação? 
a) 4,0 mol / L.h 
b) 2,0 mol / L.h 
c) 10 km / h 
d) 1,0 mol / L.h 
e) 2,3 mol / h 
V m = 
4 mol / L 
2 h 
= 2 mol / L . h 
02) Em determinada experiência, a reação de formação de água está 
 ocorrendo com o consumo de 4 mol de oxigênio por minuto. 
 Conseqüentemente, a velocidade de consumo de hidrogênio é de: 
a) 2 mol/min. 
b) 4 mol/min. 
c) 8 mol/min. 
d) 12 mol/min. 
e) 16 mol/min. 
2 mol/min de H2 1 mol/min de O2 
n mol/min de H2 4 mol/min de O2 
n = 2 x 4 n = 8 mol / min 
H2 + O2  H2O 2 2 1 
03) (FMIt - MG) Numa reação completa de combustão, foi consumido, 
 em 5 min, 0,25 mol de metano, que foi transformado em CO2 e H2O. 
 A velocidade da reação será: 
a) 0,80 mol/min. 
b) 0,40 mol/min. 
c) 0,05 mol/min. 
d) 0,60 mol/min. 
e) 0,30 mol/min. 
V m = 
0,25 mol 
5 min 
V m = 0,05 mol / min 
Para compreendermos os fatores que alteram a velocidade 
de uma reação devemos conhecer a 
TEORIA DAS COLISÕES 
De acordo com a teoria das colisões pode-se afirmar que 
a velocidade de uma reação depende da: 
 energia das colisões 
orientação das moléculas nas colisões 
freqüência das colisões 
energia suficiente 
e 
orientação adequada 
H2 I2 + 2 HI 
energia 
insuficiente 
H2 I2 + H2 I2 + 
orientação 
inadequada 
H2 I2 + H2 I2 + 
04) A velocidade de uma reação química depende: 
I. Do número de colisões entre moléculas na unidade de tempo. 
II. Da energia cinética das moléculas envolvidas na reação. 
III. Da orientação das moléculas. 
Estão corretas as alternativas: 
a) I, II e III. 
b) somente I. 
c) somente II. 
d) somente I e II. 
e) somente I e III. 
V 
V 
V 
No que se refere ao estado físico dos reagentes 
No que se refere aos sólidos: 
As velocidades aumentam com o aquecimento 
fornecimento de energia) e diminuem com o 
resfriamento dos reagentes. 
 
 
Fornecimento de energia: 
05) O carvão é combustível constituído de uma mistura de compostos 
 ricos em carbono. A situação do combustível, do comburente e a 
 temperatura utilizada favorecerão a combustão do carbono com 
 maior velocidade, é, na ordem: 
a) carvão em pedaços, ar atmosférico, 0°C. 
b) carvão pulverizado, ar atmosférico, 30°C. 
c) carvão em pedaços, oxigênio puro, 20°C. 
d) carvão pulverizado, oxigênio puro, 100°C. 
e) carvão em pedaços, oxigênio líquido, 50°C. 
Para que as moléculas quebrem suas ligações iniciais 
e formem novas substâncias 
é necessária uma energia mínima denominada de 
ENERGIA DE ATIVAÇÃO (Ea) 
caminho da reação 
energia ( kcal ) 
+ 10 
+ 15 
+ 50 Ea = + 40 kcal 
Para uma reação genérica: a A + b B → Produtos 
 
A velocidade da reação é dada pela expressão: 
Onde os valores de “ x ” e “ y ” são determinados 
experimentalmente 
 
 
Esta equação é conhecida pelo nome de 
 
LEI DA VELOCIDADE 
aA + bB + cC → produtos 
Então a formulação matemática a lei básica pode 
ser apresentada na forma: 
-dCA/dt = k CAα CBβ CCγ 
 
 k é o fator de proporcionalidade, independente 
das concentrações. É dependente da 
temperatura. 
 
 Essa constante é chamada de constante de 
velocidade , velocidade específica ou coeficiente 
de velocidade. 
Lei da velocidade da reação 
Lei da velocidade da reação 
06) A reação A + 2 B  P se processa em uma única etapa. Qual a 
velocidade desta reação quando K = 0,3 L/mol . min, [A] = 2,0 M e 
[B] = 3,0 M ? 
a) 5,4. 
b) 4,5. 
c) 1,8. 
d) 18,0. 
e) 54. 
v = k [ A ] [ B ] 2 
k = 0,3 L / mol . min 
[ A ] = 2,0 M 
[ B ] = 3,0 M 
2 
v = 0,3 x 2 x 3 v = 0,3 x 2 x 9 
v = 5,4 
Se uma reação ocorrer em várias etapas 
sua velocidade é dada pela 
ETAPA MAIS LENTA 
 A + A  A2 ( etapa lenta ) 
A2 + B  A2B ( etapa rápida ) 
2 A + B  A2B ( reação global ) 
V = k [ A ] 
2 A lei da velocidade é: 
07) (Unip-SP) A poluição é uma das causas da destruição da camada de ozônio. 
 Uma das reações que podem ocorrer no ar poluído é a reação do dióxido de 
 nitrogênio com o ozônio: 
 2 NO2 (g) + O3 (g)  N2O5 (g) + O2 (g) 
 Essa reação ocorre em duas etapas: 
I. NO2 (g) + O3 (g)  NO3 (g) + O2 (g) (lenta) 
II. NO3 (g) + NO (g)  N2O5 (g) (rápida) 
Assinale a lei de velocidade para essa reação: 
a) v = k [NO2] [O3] 
b) v = k [NO2] [O3] 
c) v = k [NO3] [NO2] 
d) v = k [NO2] [O3] + k’ [NO3] [NO2] 
e) v = k [NO2] 2 
2 
08) Na decomposição térmica da amônia expressa pela equação: 
2 NH3 (g)  N2 (g) + 3 H2 (g) 
Duplicando-se a concentração molar de NH3, a velocidade da 
reação ficará: 
a) inalterada. 
b) duas vezes maior. 
c) três vezes maior. 
d) quatro vezes maior. 
e) seis vezes maior. 
v = k [ NH3 ] 
2 
[ NH3 ] = x mol /L 
v = k x 
2 
[ NH3 ] = 2x mol /L 
v’ = k ( 2x ) 
2 
= v’ k x 4 
2 
v’ = 4 v 
09) Unisinos-RS) Na Química ambiental, que procura, entre outras coisas, avaliar 
 formas de atenuar a emissão de substâncias gasosas que depreciam a 
 qualidade do ar; a reação entre os gases monóxido de carbono e oxigênio, 
 para produzir dióxido de carbono, tem grande importância. A equação 
 representativa dessa reação é: 
2 CO (g) + O2 (g) 2 CO2 (g) 
v1 
v2 
Quando se duplicarem, simultaneamente, as concentrações molares de CO 
e O2, efetuando a reação em sistema fechado, por quantas vezes ficará 
multiplicada a velocidade da reação “v”? 
a) 2. 
b) 4. 
c) 8. 
d) 16. 
e) 32. 
v = k [CO] [O2] 
2 
[CO] = x mol/L 
[O2] = y mol/L 
2 
v = k x y 
[CO2] = 2x mol/L 
[O2] = 2y mol/L 
2 
v’ = k (2x) (2y) 
2 
v’ = 8 v k x y 
10) A tabela abaixo apresenta os valores das velocidades de reação e as 
 correspondentes concentrações em mol / L dos reagentes em idênticas 
 condições,para o processo químico representado pela equação: 
3 X + 2 Y  Z + 5 W 
velocidade [ X ] [ Y ] 
10 10 
10 
10 
10 40 
40 20 
5 
Qual a equação de velocidade desse processo? v = k [ X ] [ Y ] 
b a 
1 
2 
3 
1 
2 x 
= 
10 
40 
k 
k x 
x x 
10 
5 
b 
a b 
a 
10 
10 2 
3 
4 = 2 
a 
= 2 
a 
2 
2 
a = 2 
1 = 2 
b 
= 2 
b 
2 
0 
b = 0 
v = k [ X ] [ Y ] 
0 2 
x 
= 
40 
40 
k 
k x 
x x 
10 
10 
b 
2 b 
2 
20 
10 
ou v = k [ X ] 
2 
11) (Urca-CE) Dada a seguinte reação genérica “2 A + B  C” e o quadro cinético 
 abaixo: 
Experiência [A] mol/L [B] mol/L Velocidade (mol/L.s) 
I 0,42 0,21 0,20 
II 0,42 0,63 1,80 
III 0,84 0,21 0,40 
É correto afirmar: 
a) é uma reação elementar. 
b) a ordem global da reação é 2. 
c) a lei de velocidade é v = k[A]2[B]. 
d) a constante de velocidade é igual a 1. 
e) a lei de velocidade é v = k[A][B]2. 
v = k [A] [B] 
x y 
= 
1,80 
0,20 
k . (0,42) (0,63) 
x y 
k . (0,42) (0,21) 
x y 
2 
1 
9 = 3 
y 
y = 2 
= 
0,40 
0,20 
k . (0,84) (0,21) 
x y 
k . (0,42) (0,21) x 
y 
3 
1 
2 = 2 
x 
x = 1 
v = k [A] [B] 2