Exercicios de fixacao cinetica

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EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO - Conteúdo: Cinética química 
Profa. Ana Carolina Abrantes 
 
Q1) A amônia é produzida industrialmente a partir do gás nitrogênio (N2) e do gás hidrogênio (H2), segundo a equação: 
N2(g) + 3H2  2NH3(g) 
Em uma determinada experiência, a velocidade média de consumo do gás hidrogênio foi de 120 gramas por minuto. 
A velocidade de formação do gás amônia, nessa experiência, em mols por minuto será de: 
 
O dado fornecido pelo exercício, além da equação balanceada, é a velocidade média de consumo de H2: 
vH2 = - 120 g/min 
O sinal negativo refere-se ao consumo. 
Questiona-se qual a velocidade de formação da amônia, em mols/minuto. 
Pontos a destacar: 
1) A informação dada é de um composto e a pergunta de outro. A correlação entre eles deverá ser feita pela 
equação balanceada da reação. Por isso, é sempre bom verificar se a equação fornecida está balanceada (as 
quantidades de cada elemento nos reagentes e nos produtos devem ser iguais). 
2) A velocidade fornecida é em massa, enquanto que a pergunta é em mols. Precisaremos fazer a conversão de 
massa para mol usando a massa molecular dos compostos. 
Iniciando: 
Temos a equação abaixo balanceada em número de mols. 
N2(g) + 3H2  2NH3(g) 
1 mol 3 mols 2 mols 
 
Ou seja, 1 mol de N2 reage com 3 mols de H2 produzindo 2 mols de NH3. 
A velocidade de consumo do H2 é de 120 g/min. Precisamos transformar esta velocidade para mols para podermos 
utilizar a equação balanceada na correlação com a amônia. 
A massa molecular do H2 é 2 g/mol (cada hidrogênio tem massa atômica de 1 g/mol). Portanto, 2 g correspondem a 1 
mol de H2. 
Fazendo uma regra de três direta conseguimos saber quantos mols correspondem a 120 g/min de H2. 
2 g  1 mol 
120 g/min  x 
 
2x = 120  x = 120/2  x = 60 mols/min 
 
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Voltando para a equação da reação: 
N2(g) + 3H2  2NH3(g) 
1 mol 3 mols 2 mols 
 60 mols/min y 
 
Resolvendo uma nova regra de três direta temos: 
3y = 120  y = 120/3  y = 40 mols/min 
 
Reposta: A velocidade de formação do gás amônia é de 40 mols/min. 
 
Q2) A degradação do N2O5 está representada pela equação abaixo: 
2N2O5(g)  4NO2(g) + O2(g) 
Considerando que 552 g de NO2 são formados em 1 min, qual é a velocidade média de formação de O2 em mols/s? 
 
O dado fornecido pelo exercício, além da equação balanceada, é a velocidade média de formação do NO2: 
VNO2 = 552 g/min 
Questiona-se qual a velocidade média de formação da O2, em mols/s. 
Pontos a destacar: 
1) A informação dada é de um composto e a pergunta de outro. A correlação entre eles deverá ser feita pela 
equação balanceada da reação. Por isso, é sempre bom verificar se a equação fornecida está balanceada (as 
quantidades de cada elemento nos reagentes e nos produtos devem ser iguais). 
2) A velocidade fornecida é em massa, enquanto que a pergunta é em mols. Precisaremos fazer a conversão de 
massa para mol usando a massa molecular dos compostos. 
3) A grandeza de tempo entre as velocidades fornecida e questionada também é diferente e será necessário 
fazer a conversão. 
Iniciando: 
Temos a equação abaixo balanceada em número de mols. 
2N2O5(g)  4NO2(g) + O2(g) 
2 mols 4 mols 1 mols 
 
Ou seja, a degradação de 2 mols de N2O5 forma 4 mols de NO2 e 1 mol de O2. 
A velocidade de formação do NO2 é de 552 g/min. Precisamos transformar esta velocidade para mols para podermos 
utilizar a equação balanceada na correlação com o O2. 
A massa molecular do NO2 é 46 g/mol (N = 14 g/mol e O = 16 g/mol). Portanto, 46 g correspondem a 1 mol de NO2. 
 
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Fazendo uma regra de três direta conseguimos saber quantos mols correspondem a 552 g/min de NO2. 
46 g  1 mol 
552 g/min  x 
 
46x = 552 x = 552/46  x = 12 mols/min 
Voltando para a equação da reação: 
2N2O5(g)  4NO2(g) + O2(g) 
2 mols 4 mols 1 mols 
 12 mols/min y 
 
Resolvendo uma nova regra de três direta temos: 
4y = 12  y = 12/4  y = 3 mols/min 
Encontramos a velocidade de formação de O2 em mols/min, mas a pergunta foi em mols/s, então: 
3 mols  60 s (1 min) 
z  1s 
 
60z = 3 z = 3/60  z = 0,05 mols/s 
 
Reposta: A velocidade de formação do O2 é de 0,05 mols/s.