lista cinética 1 - Lei de Arrhenius

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UNIVERSIDADE DE RIBEIRÃO PRETO – UNAERP 
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
CINÉTICA QUÍMICA - 2008 
Lista de exercícios 1 – Classificação de reações e lei de Arrhenius 
Prof. Murilo D.M. Innocentini 
 
1) Considere a reação em fase líquida A + B ? 2 C + D. Sabendo-se que CAo = CBo = 10 M, CCo = 
CDo = 0 e que xA = 90%, determine CB, CC e CD. 
2) Considere a reação em fase líquida A + 2B ? C + 3D. Sabendo-se que CAo = CBo = 8 M, 
CCo = 1 M, CDo = 0 e que CB = 0,5 M , determine xA, CA, CC e CD. 
3) Testes experimentais mostram que a decomposição do ozônio ocorre segundo a taxa: 
2
3
3
O
2
O
O C
C
k)r( =− . Qual a ordem de reação em relação ao O2, O3 e a ordem global? 
4) Dada a reação 2 NO2 + ½ O2 ? N2O5, qual é a relação entre as taxas de formação e 
desaparecimento dos 3 componentes da reação? 
5) Qual é a ordem da reação que quando a concentração de reagente é triplicada, a velocidade da 
reação é duplicada. Desenvolva o raciocínio sabendo que (-rA) = kCAn. 
6) Acetileno pode ser convertido a acetaldeído pela seguinte reação: CH≡CH +H2O ? CH3CHO. Se 5 
kg de acetileno e 12 kg de água forem misturados, pergunta-se: a) Qual é o reagente limitante? b) 
Qual será a percentagem em excesso do outro reagente? c) Qual o número de moles de água no reator 
quando o grau de conversão de acetileno for de 50%? Qual a massa de acetaldeído que haverá no 
reator quando o grau de conversão do acetileno for de 30%? 
7) A reação de saponificação entre a soda cáustica e o estearato de glicerilo (triestearina) pode ser 
representada por: 3NaOH (aq) +(C17H35COO)3C3H5 ? 3 C17H35COONa + C3H5(OH)3. Partindo-se de 
uma mistura de 10mol/L de soda cáustica e 2 mol/L de estearato, qual será a composição dessa 
mistura quando houver: a) Uma conversão de 25% em termos de soda cáustica; b) Uma conversão de 
80% em termos de estearina; c) Uma conversão de 80% em termos de soda cáustica. 
8) À temperatura de 1100 K, o n-nonano sofre craqueamento térmico (quebra em moléculas menores) 
20 vezes mais rápido do que à temperatura de 1000 K. Encontre a energia de ativação para essa 
reação. Considere válida a lei de Arrhenius e que R = 8,314 J/mol.K. 
9) A pirólise do etano ocorre com uma energia de ativação de cerca de 300 KJ/mol. Quão mais rápida 
é a decomposição à temperatura de 650°C, quando comparada à temperatura de 500°C? 
10) Os seguintes valores foram obtidos para a decomposição térmica do orto-silano: 
 
T (°C) 187 217 247 277 307 337
k (L.mol-1.min-1) 0.00544 0.09709 1.242 12.037 92.21 578.14
 
Determine a energia de ativação e o fator pré-exponencial para a reação. Considere válida a lei de 
Arrhenius e que R = 8,314 J/mol.K. 
 
11) A decomposição do NO2 (2 NO2 ? 2 NO + O2) segue uma cinética de 2ª ordem. Dados obtidos 
em diferentes temperaturas são apresentados a seguir: 
 
T (K) 592 603 627 651.5 656
k (cm3.mol-1.s-1) 522 755 1700 4020 5030
 
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CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
CINÉTICA QUÍMICA - 2008 
Lista de exercícios 1 – Classificação de reações e lei de Arrhenius 
Prof. Murilo D.M. Innocentini 
 
 
Qual o valor da constante de velocidade para a temperatura de 610 K? 
 
12) Ácido acético diluído é produzido através da hidrólise do anidrido acético. As constantes de 
velocidade de pseudo-primeira ordem são disponíveis a 10°C e a 40°C, com valores, respectivamente, 
de 3,40 h-1 e 22,8 h-1. Estime o valor da constante de velocidade a 65°C. (R: ko = 1,426x109 h-1, EA = 
46714,8 J/mol, k65°C = 86,0 h-1, k5°C = 2,38 h-1). 
 
13) A formação bi-molecular do metil-etil éter, realizada em um reator BSTR, apresentou os seguintes 
dados de constante de velocidade em função da temperatura: 
T (°C) 0 6 12 18 24 30 
k (L.mol-1.s-1) 0,56 1,18 2,45 4,88 10,0 20,8 
Determine a energia de ativação e o fator de freqüência. Qual a temperatura na qual a constante de 
velocidade terá valor de 120 L.mol-1.s-1? 
14) Uma regra que, embora aproximada, é muito utilizada em laboratórios, diz que a velocidade de 
reação dobra ao aumentar-se a temperatura em 10°C. Qual é a energia de ativação das reações que 
seguem essa regra, a partir da temperatura de 80°C? 
15) Determine os parâmetros da equação de Arrhenius (EA e ko) para a reação C2H4 + C4H6 ? C6H10 a 
partir dos dados (Rowkey e Steiner, 1951) contidos na Figura a seguir.