Lista 3 Cinética

Prévia do material em texto

Nome:_________________________________________________RGM ____________________ 
Prof. Carlos Eduardo Bonancêa 
Lista 3 – Cinética 
 
1. Dada a reação 2SO2 + O2  2SO3, calcule a velocidade em relação a cada participante e a 
velocidade média, conforme a tabela, nos seguintes casos: 
Tempo 
(s) 
Quantidade de 
matéria (em 
mols) de 
SO2 existente 
Quantidade de 
matéria (em 
mols) de 
O2 existente 
Quantidade de 
matéria (em 
mols) de 
SO3 existente 
0 6,0 4,0 0,0 
2 5,0 3,5 1,0 
6 2,2 2,1 3,8 
12 1,0 1,5 5,0 
a) De 0s a 2s 
b) De 2s a 6s 
c) De 6s a 12s 
d) De 2s a 12s 
 
 
 
 
2. Na reação 2H2O2  2H2O + O2, a velocidade média dessa reação num certo intervalo de tempo, 
é 8 mol/s em relação a água oxigenada. Qual a velocidade em relação ao oxigênio no mesmo 
intervalo de tempo? 
 
 
 
 
 
 
 
3. Dada a tabela abaixo em relação à reação 2HBr  H2 + Br2 : 
Tempo (min) Mols de HBr 
0 0,200 
5 0,175 
10 0,070 
15 0,040 
20 0,024 
a) Qual a velocidade média desta reação em relação ao HBr, no intervalo de 0 a 5 minutos? 
 
 
 
 
b) Qual a velocidade média dessa reação, no intervalo citado anteriormente, em relação ao gás 
hidrogênio? 
 
 
 
 
 
c) Determine a velocidade média dessa reação para o HBr e para o Br2, no intervalo de 10 a 15 
min. 
 
 
 
 
 
 
4. Considere a reação: 2N2O  4NO2 + O2. Admita que a formação de gás oxigênio tem uma 
velocidade média constante e igual a 0,05 mol/s. A massa de NO2 formada em 1 min é: 
 
 
 
 
 
 
5. A poluição pelo NO2 é uma das causas de destruição da camada de ozônio. Uma das reações 
que pode ocorrer no ar poluído é a reação do dióxido de nitrogênio com o ozônio: 2NO2 + O3  
N2O5 + O2. Admita que a formação do O2 tem uma velocidade média constante igual a 0,05 mol.L 
/s. A massa de ozônio consumida em 1 min é, em gramas: 
 
 
 
 
 
 
 
6. O gráfico a seguir representa a variação de concentração das espécies A, B e C com o tempo. 
Qual das alternativas a seguir contém a equação química que melhor descreve a reação 
representada pelo gráfico? 
 
a) 2A + B  C b) A  2B + C c) B + 2C  A d) 2B + C  A e) B + C  A 
 
7. Considere a equação: 2NO2 + 4CO  N2 + 4CO2. Admita que a formação do gás nitrogênio tem 
uma velocidade média constante igual a 0,05 mol/L.min. Qual a massa, em gramas, de gás 
carbônico formada em uma hora? 
 
 
 
 
 
 
 
8. A reação de decomposição do amoníaco (NH3) produz 8,40 g/min de gás nitrogênio. Qual a 
velocidade dessa reação em mols de NH3 por hora? 
 
 
 
 
 
 
 
9. Em uma reação, o complexo ativado: 
a) possui mais energia que os reagentes ou os produtos. 
b) age como catalisador. 
c) sempre forma produtos. 
d) é composto estável. 
e) possui menos energia que os reagentes ou os produtos. 
 
10. Com relação à reação: 2 A + 3 B  2 C + D podemos afirmar que: 
a) os reagentes (A e B) são consumidos com a mesma velocidade. 
b) a velocidade de desaparecimento de A é igual à velocidade de aparecimento de C. 
c) a velocidade de aparecimento de D é três vezes maior que a velocidade de desaparecimento de 
B. 
d) os produtos (C e D) são formados com a mesma velocidade. 
e) a velocidade de desaparecimento de A é a metade da velocidade de aparecimento de D. 
 
11. 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. 
 
 
 
 
 
 
 
12. A combustão da gasolina pode ser equacionada por 
C8H18 + O2  CO2 + H2O 
(equação não-balanceada). Considere que após uma hora e meia de reação foram produzidos 36 
mols de CO2. Dessa forma, a velocidade de reação, expressa em número de mols de gasolina 
consumida por minuto, é de: 
 
 
 
 
 
 
 
13. Sobre catalisadores, são feitas as quatro afirmações seguintes: 
I. São substâncias que aumentam a velocidade de uma reação. 
II. Reduzem a energia de ativação da reação. 
III. As reações nas quais atuam não ocorreriam nas suas ausências. 
IV. Enzimas são catalisadores biológicos. 
Dentre essas afirmações, estão corretas apenas: 
a) I e II. 
b) II e III. 
c) I, II e III. 
d) I, II e IV. 
e) II, III e IV 
 
14. A tabela abaixo indica valores das velocidades da reação e as correspondentes concentrações 
em mol/L dos reagentes em idênticas condições, para o processo químico representado pela 
equação: 
 
Qual a equação de velocidade desse processo é: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15. Os dados experimentais para a velocidade de reação, v, indicados no quadro a seguir, foram 
obtidos a partir de resultados em diferentes concentrações de reagentes iniciais para a combustão 
do monóxido de carbono, em temperatura constante. 
 
A equação da velocidade para essa reação pode ser escrita como v = k.[CO]m.[O2]n, onde m e n 
são, respectivamente, as ordens da reação em relação aos componentes CO e O2. De acordo com 
os dados experimentais, é correto afirmar que, respectivamente, os valores de m e n são: 
 
 
 
 
 
 
 
 
16. Uma das reações que pode ocorrer no ar poluído é a reação do dióxido de nitrogênio, NO2, com 
o ozônio, O3. 
NO2 (g) + O3 (g)  NO3 (g) + O2 (g) 
Os seguintes dados foram coletados nessa reação, a 25ºC: 
Concentração Inicial de NO2 
(mol dm-3) 
Concentração Inicial de O3 
(mol dm-3) 
Velocidade Inicial 
(mol dm-3 s-1) 
5,0 x 10-5 
5,0 x 10-5 
2,5 x 10-5 
1,0 x 10-5 
2,0 x 10-5 
2,0 x 10-5 
0,022 
0,044 
0,022 
 
(a) Qual a lei de velocidade para essa reação? 
 
 
 
 
(b) Qual o valor da constante de velocidade (dê também as unidades corretas)? 
 
 
 
 
 
 
18. A 27ºC, a reação 2NOCl  2NO + Cl2 exibe a seguinte dependência da velocidade com a 
concentração: 
Concentração Inicial de NOCl 
(mol dm-3) 
Velocidade Inicial 
(mol dm-3 s-1) 
0,30 
0,60 
0,90 
3,60 x 10-9 
1,44 x 10-8 
3,24 x 10-8 
 
(a) Qual a lei de velocidade para a reação? 
 
 
 
 
(b) Qual a constante de velocidade? 
 
 
 
 
(c) De que fator deveria aumentar a velocidade, se a concentração inicial do NOCl fosse 
aumentada de 0,30 para 0,45 M? 
 
 
 
 
 
 
11. A reação do NO com o Cl2 segue a equação 
2NO + Cl2  2NOCl 
Foram coletados os seguintes dados: 
Concentração Inicial de NO 
(mol dm-3) 
Concentração Inicial de 
Cl2(mol dm-3) 
Velocidade Inicial 
(mol dm-3 S-1) 
0,10 
0,10 
0,20 
0,30 
0,10 
0,20 
0,10 
0,10 
2,53 x 10-6 
5,06 x 10-6 
10,1 x 10-6 
22,8 x 10-6 
(a) Qual é a lei de velocidade para a reação? 
 
 
 
 
(b) Qual o valor da constante de velocidade (certifique-se de usar as unidades apropriadas)? 
 
 
 
 
20. Uma das reações que podem ocorrer no ar poluído é a reação do dióxido de nitrogênio NO2, 
com o ozônio, O3: 
NO2(g) + O3(g)  NO3(g) + O2(g) 
 
Os seguintes dados foram coletados nessa reação, a 25ºC: 
Concentração Inicial de NO2 
(mol/L) 
Concentração Inicial de 
O3(mol/L) 
Velocidade Inicial 
(mol/L. s) 
5,0 . 10-5 
5,0 . 10-5 
2,5 . 10-5 
1,0 . 10-5 
2,0 . 10-5 
2,0 . 10-5 
2,2 . 10-2 
4,2 . 10-2 
2,2 . 10-2 
A expressão da Lei da Velocidade e o valor da constantede velocidade para essa reação são, 
respectivamente: 
 
 
 
 
21. Temos a seguinte equação: 
X + Y  XY 
Com base nos dados a seguir, responda qual será a ordem da reação em relação a X? E em 
relação a Y? 
 
Concentração Inicial (mol/L.s) [X] 
(ml/L) 
[Y] 
(ml/L) 
6,00 . 10-3 
1,50 . 10-3 
3,00 . 10-3 
1,0 
0,5 
0,5 
0,5 
0,5 
1,0 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
22. Com relação aos dados experimentais constantes na tabela, relativos à reação, 
Cl2(aq) + 2Fe2+(aq)  2C(aq) + 2Fe3+(aq) 
 
pergunta-se: qual a expressão da Lei da Velocidade dessa reação? 
Número do 
Experimento 
[Cl2] 
Inicial 
[Fe+2] 
Inicial 
Velocidades iniciais 
relativas 
1 
2 
3 
4 
0,10 
0,20 
0,10 
0,05 
1,0 
1,0 
0,5 
0,05 
1,0 
2,0 
0,5 
0,025 
 
 
 
 
 
 
 
23. Uma das reações que ocorrem na camada de ozone da atmosfera entre NO e O3 é expressa 
pela equação NO + O3  NO2 + O2. Essa reação foi estudada em laboratório e os seguintes dados 
foram obtidos a 25ºC: 
[NO] (mol. L-1) [O3] (mol . L-1) 

 ]2[NO 
 (mol. L-1 . s-1) 
1,00 . 10-6 
1,00 . 10-6 
1,00 . 10-6 
2,00 . 10-6 
3,00 . 10-6 
3,00 . 10-6 
6,00 . 10-6 
9,00 . 10-6 
9,00 . 10-6 
9,00 . 10-6 
0,660 . 10-4 
1,32. 10-4 
1,98. 10-4 
3,96. 10-4 
5,94. 10-4 
 
A expressão da Lei da Velocidade e o valor da constante de velocidade para essa reação são, 
respectivamente: 
 
 
 
 
 
24. Na reação representada por A + B  C + D, uma elevação de temperatura produz um aumento 
de velocidade da reação porque aumenta: 
a) a pressão do sistema em reação. 
b) o volume do sistema em reação. 
c) a concentração dos reagentes. 
d) a energia de ativação dos reagentes. 
e) a frequência de choques efetivos dos reagentes. 
Respostas 
 
 
1. Resposta: 
a)V SO2= 0,5; V O2= 0,25; V SO3= 0,5; Vm=0,25 
b)V SO2= 0,7; V O2= 0,35; V SO3= 0,7; Vm=0,35 
c)V SO2= 0,2; V O2= 0,10; V SO3= 0,2; Vm=0,10 
d)V SO2= 0,4; V O2= 0,20; V SO3= 0,4; Vm=0,20 
2. 4 mol/s 
3. a) 0,005 b) 0,0025 c) 0,006 (HBr) e 0,003 (Br2) 
4. 552g 
5. 144 g 
6. c 
7. 528g 
8. 36 mol/h 
9. a 
10. b 
11. a 
12. 0,05 mol/min. 
13. d 
14. v = k.[X]2.[Y]0 ou v = k.[X]2 
15. 1 e 2 
16. velocidade = kNO2O3 ; k = 4,4 x 107 dm3 mol-1s-1 
17. a) v = kNOCl2 ; b) k = 4 x 10-8 dm3 mol-1s-1; c) 2,25 
18. a) 7x10-7 mol dm-3 
 b) 4,75 s c) 5,625x10-4 mol dm-3 
19. a) velocidade = kNO2Cl2 ; b) k = 2,5 x 10-3 dm6 mol-2s-1 
20. velocidade = kNO2O3 ; k = 4,4 x 107 dm3 mol-1s-1 
21. 2a ordem em relação a X e 1a ordem em relação a Y. 
22. velocidade = kCl2Fe2+ 
23. velocidade = kNOO3 ; k =2,2 x 107 L mol-1s-1 
24. e