Lista de exercícios cinética - Prof Livia

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Lista de Exercícios QGII - Cinética química – 2º Semestre/2014 
 
1) A constante de velocidade para a decomposição de N2O5 a 45ºC é k = 5,1.10
-4 s-1. A energia 
de ativação para a reação é 103 kJ/mol. Determine o valor da constante de velocidade a 50ºC. 
 
2) A seguir estão apresentados os dados da decomposição de iodo-etano em eteno e iodeto 
de hidrogênio, C2H5I(g) → C2H4(g) + HI(g) 
a) Determine a energia de ativação da reação. 
b) Qual é o valor da constante de velocidade em 400ºC? 
 
Temperatura (K) k (s-1) 
660 7,2.10-4 
680 2,2.10-3 
720 1,7.10-2 
760 0,11 
 
 
3) Os seguintes dados cinéticos foram obtidos para a reação: A(g) + 2B(g)→ produtos 
a) Qual é a ordem com relação a cada reagente e a ordem global da reação? 
b) Escreva a lei da velocidade para a reação. 
c) A partir dos dados, determine o valor da constante de velocidade 
d) Use os dados para predizer a velocidade de reação para o experimento 4. 
Experimento [A]0 [B]0 Velocidade 
inicial (mol/L.s) 
1 0,60 0,30 12,6 
2 0,20 0,30 1,4 
3 0,60 0,10 4,2 
4 0,17 0,25 ? 
 
 
4) Um catalisador pode fazer com que uma reação ocorra por um mecanismo no qual a 
energia de ativação é mais baixa. Se o catalisador baixar a energia de ativação em 5 kJ/mol, 
quão mais rápida será a reação catalisada diante da não catalisada, a 25ºC, admitindo que não 
há alteração no fator de freqüência? 
 
5) O leite fresco fermenta em aproximadamente 4h a 28°C, mas se conserva por mais de 48h 
em um refrigerador a 5°C. Considerando a velocidade inversamente relacionada com o tempo 
de fermentação, qual a energia de ativação para a reação envolvida na fermentação do leite? 
 
6) A decomposição do pentóxido de di-nitrogênio em meio orgânico a 45°C obedece a 
configuração do gráfico abaixo. Para esta reação determinar: 
a) A ordem; 
b) O tempo necessário para a [N2O5] diminuir para 1,34mol/L; 
c) O tempo necessário para a [N2O5] diminuir de 0,46mol/L; 
 
0 500 1000 1500 2000 2500
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
2,4 0 2,31
188 2,03
344 1,81
531 1,63
875 1,38
1219 1,13
1906 0,72
2313 0,53
[N
2O
5]
tempo, s
 
7) Utilizando o gráfico abaixo, determinar para a reação B produtos: 
a) A ordem da reação; 
b) A velocidade da reação no tempo de 5,5 min; 
c) O tempo necessário para que 40% de B se decomponha; 
d) O tempo necessário para a concentração de B chegar a 0,01mol/L 
 
0 1 2 3 4 5 6
0
1
2
3
4
5
6
7
0 1
1 1,4
2 1,81
3 2,5
4 3,25
5 4,57
6 6,65
1/
[B
]
tempo, min
 
8) Os seguintes dados foram coletados para a reação hipotética: 
2A(g) + 2B(g) + C(g)  3G(g) + 4F(g) 
Experimento Concentração inicial (mol/L) 
 
 [A] [B] [C] 
Velocidade 
Inicial 
(molG/L/s) 
1 10 100 700 2,0 
2 20 100 300 4,0 
3 20 200 200 16,0 
4 10 100 400 2,0 
5 4,62 0,177 12,4 ? 
Para a reação acima mostrada, calcular: 
a) A ordem de reação para cada reagente; 
b) A velocidade da reação para o experimento 5; 
c) Escrever a lei de velocidade. 
9) A decomposição térmica da Nitroglicerina foi estudada a duas temperaturas e os seguintes 
dados foram obtidos a partir de uma série de experimentos de acordo com a pesquisa de C.E. 
Waring e G. Krastins publicada no Journal of Physics and Chemistry, v. 74, p. 999, 1970: 
 
Experimento 
n 
Temperatura 
(K) 
[Nitroglicenina]0 Tempo 
(s) 
% molar de 
decomposição 
01 T1 1,11 300 52,0 
02 T1 0,80 300 52,9 
03 T1 0,52 300 53,2 
04 T1 0,41 300 52,9 
05 T2 1,21 180 34,6 
06 T2 0,92 180 35,9 
07 T2 0,67 180 36,0 
08 T2 0,39 180 35,4 
Em função dos dados apresentados na tabela acima, calcular para essa reação: 
a) O tempo de meia-vida no experimento n 06; 
b) O tempo necessário para 99,0% de decomposição no experimento n 01. 
 
10) Amônia decompõe-se na superfície de um filamento aquecido de Tungstênio. Os 
seguintes tempos de meia-vida foram obtidos a 1100C para esse experimento em diferentes 
concentrações iniciais: 
 
03
NH
= 3,1X10-3 mol/L  tempo de meia-vida = 7,6 min; 
 
03
NH
= 1,5X10-3 mol/L  tempo de meia-vida = 3,7 min; 
 
03
NH
 = 6,8X10-4 mol/L  tempo de meia-vida = 1,7 min. 
Com base nos dados apresentados acima, determinar para essa decomposição: 
a. A ordem da reação; 
b. A constante de velocidade. 
 
11) A reação de decomposição do pentóxido de dinitrogênio, N2O5, é de primeira ordem 
com constante de velocidade igual a 3,7.10-5 s-1, em 298 K. 
a) Qual é a meia-vida (em horas) da decomposição de N2O5, em 298 K? 
b) Se [N2O5]0 = 0,0567mol/L, qual será a concentração de N2O5 após 3,5h? 
c) Quanto tempo (em minutos) passará até que a concentração de N2O5 caia de 0,0567 mol/ 
para 0,0135 mol/L? 
 
12) Na reação de primeira ordem A → 3 B + C, quando [A]0 = 0,015mol/L, a concentração 
de B cresce até 0,018 mol/L em 3,0 min. 
a) Qual é a constante de velocidade da reação expressa em termos da velocidade de 
desaparecimento de A? 
b) Quanto tempo a mais será necessário para que a concentração de B cresça até 0,030 
mol/L? 
 
13) Determine o tempo necessário para que ocorram as seguintes reações de segunda 
ordem: 
a) 2A → B + C, sabendo que a concentração de A decresce de 0,10 mol/L até 0,08 mol/L e que 
k= 0,015 L/mol.min para a lei de velocidade expressa em termos da perda de A; 
b) A → 2B + C, sabendo que [A]0 = 0,15 mol/L para que a concentração de B aumente até 0,19 
mol/L, sabendo que k= 0,0035 L/mol.min na lei de velocidade para a perda de A.