Lista2 Cinetica Quimica 2018 1

Prévia do material em texto

1 
.
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA 
INSTITUTO DE QUÍMICA 
DISCIPLINA: Cinética Química (GQB045) 
Prof. Dr. Eduardo de Faria Franca 
 
2
a
 Lista de Exercícios de Cinética Química: 
 
1. Para a reação reversível A + B C + D, várias medidas da velocidade inicial foram realizadas 
usando somente A e B, e somente C e D. A partir dos dados abaixo, calcule a constante de 
equilíbrio para a reação. Resp.: K=20,9. 
Velocidade (mol dm
-3 
s
-1
) [A] [B] 
1,081 x 10
-5 
0,660 1,23 
6,577 x 10
-5
 4,01 1,23 
6,568 x 10
-5
 4,01 2,25 
Velocidade (mol dm
-3 
s
-1
) [C] [D] 
7,805 x 10
-7
 2,88 0,995 
1,290 x 10
-6
 2,88 1,65 
1,300 x 10
-6
 1,01 1,65 
 
 
2. Observa-se que uma reação de decomposição de primeira ordem tem as seguintes constantes de 
velocidade nas temperaturas mencionadas, no quadro que segue: 
K (10
-3
 s
-1
) 2,46 45,1 576 
T (
o
C) 0 20,0 40,0 
Estime graficamente a energia de ativação da reação. Resp.: 96,5 kJ mol
-1
 
 
3. A constante de velocidade de decomposição de certo composto é de 1,70 x 10-2 dm3 mol-1 s-1 a 
24
o
C e de 2,01 x 10
-2
 dm
3
 mol
-1
 s
-1
 a 37
o
C. Estime os parâmetros de Arrhenius da reação. Resp.: 
Ea = 9,88 kJ mol
-1
 e A = 0,93 dm
3
mol
-1
s
-1
. 
 
4. Se uma reação de primeira ordem tem uma energia de ativação de 104,6 kJ mol-1 e um fator pré-
exponencial de 5,0 x 10
13
 s
-1
, em que temperatura a reação terá uma meia-vida de: (a) 1 min e (b) 
30 dias. Resp.: (a) 349,4 K e (b) 269,5 K. 
 
 
 
 2 
5. A constante de velocidade de uma reação aumenta por um fator de 1,23 quando a temperatura 
aumenta de 20
o
C para 27
o
C. Qual é a energia de ativação da reação? Resp.: 21,5 kJ mol
-1
. 
 
 
6. A energia de ativação de decomposição em primeira ordem do óxido de dinitrogênio em N2 e O é 
251 kJ mol
-1
. A meia-vida do reagente é 6,5 Ms (1 Ms = 10
6
 s) a 455
o
C. Qual é meia-vida a 
550
o
C? Resp.: 4,75 x 10
4
 s. 
 
 
7. Em um experimento para investigar a estabilidade de radicais alil substituídos [TRENWINTH, 
A.B., J. Chem. Soc. Far. Trans. I, 1737, 1973] a constante de velocidade de formação de água na 
reação: 
CH3CH(OH)CH=CH2 → CH2=CHCH=CH2 + H2O 
foi monitorada em diferentes temperaturas e os seguintes valores foram obtidos: 
T (K) 773,5 786 797,5 810 834 834 
K (10
-2
 s
-1
) 1,63 2,95 4,19 8,19 14,9 22,2 
 
Detemine, graficamente, a energia de ativação e o fator pré-exponencial para a reação. Resp.: Ea 
235 kJ mol
-1
 e A = 1,04 x 10
14
 s
-1
. 
 
 
8. Em um estudo da oxidação da hidroxilamina, a constante de velocidade na equação 
−𝑑[𝑁𝐻2𝑂𝐻]
𝑑𝑡
= 𝑘[𝑁𝐻2𝑂𝐻][𝑂2] apresentou a seguinte variação em função da temperatura: 
T (
o
C) 0 10,0 15,0 25,0 34,5 
K (10
-4
 dm
3
 mol
-1
 s
-1
) 0,237 0,680 1,02 2,64 5,90 
 
Determine, graficamente, a energia de ativação e o fator pré-exponencial da reação. Resp.: Ea = 
65,5 kJ mol
-1
 e A = 7,83x10
7
 dm
3
 mol
-1
 s
-1
.