UFC Quimica Geral Resolução Lista 5 Cinetica e Equilibrio 2017

ln 2,4
\uf03d
\uf03d\uf03d\uf0de\uf02d\uf03d \uf02d
x
e
xx t
14º Questão - Considerando dados experimentais para a reação: A \u2194 2B + C 
três diferentes gráficos foram preparados utilizando concentrações expressas em 
mol/L. 
a) Qual a ordem de reação relativa a A e qual a concentração inicial de A? 
b) Qual a concentração de A após 9 s? 
c) Quais as primeiras três meias-vidas para esse experimento? 
2ª ordem 
1/[A] versus t 
linear 
9s \uf061 [A] = 1/100 
15º Questão - O Composto Xe(CF3)2 se decompõe a Xe elementar em uma reação 
de primeira ordem, com uma meia vida de 30 min. Se você coloca 7,50 mg de 
Xe(CF3)2 em um tudo de ensaio, quanto tempo será necessário para que reste 0,25 
mg de Xe(CF3)2? 
1
2
1 min023,0
2ln \uf02d\uf03d\uf0de\uf03d k
k
t
min8,147
023,040,3.023,0
5,7
25,0
ln
\uf03d
\uf02d\uf03d\uf02d\uf0de\uf02d\uf03d
t
tt
16º Questão - Em uma dada reação, 70 g de uma amostra impura de NO2 sofreu 
decomposição, em um sistema reacional de 5L, de acordo com a reação: 
 2 NO2(g) \uf067 2 NO(g) + O2(g) 
Após o tempo de meia vida (t1/2 = 230s), observou-se que havia 41,48g da amostra 
original. Considerando que a reação é de primeira ordem determine a massa de NO2 
após 6 min de reação. 
Massa de NO2 na amostra original = 57,04 g 
R: 19,37g 
AMOSTRA 
ORIGINAL 
½ 
AMOSTRA 
ORIGINAL 
t1/2 
70g 
41,48g 
Consumo 
28,52g NO2 
3
2
12
1 100,3
2ln2ln \uf02d\uf03d\uf03d\uf03d\uf03d x
t
k
k
t
17º Questão - Um antibiótico é metabolizado no organismo obedecendo a uma 
cinética de primeira ordem. A constante de velocidade para esse metabolismo em 
um individuo de 70kg é igual a 3,0x10-5 s-1. Quantos comprimidos o indivíduo deve 
tomar por dia para manter a concentração do antibiótico em 200mg por 100 kg? 
(obs: cada comprimido contem 400mg do antibiótico) 
R: aprox. 2 comprimidos por dia 
200mg ------------- 100 Kg 
 x ------------- 70 Kg x = 140 mg (massa após o 1º metabolismo) 
txktkt
comprimidom
comprimidom
)103(05,1
400
140
ln
)(
)(
ln
5
0
\uf02d\uf02d\uf03d\uf02d\uf0de\uf02d\uf03d\uf0de\uf02d\uf03d
t1 = 9,7 horas 
txktkt
comprimidom
comprimidom
)103(35,1
540
140
ln
)(
)(
ln
5
0
\uf02d\uf02d\uf03d\uf02d\uf0de\uf02d\uf03d\uf0de\uf02d\uf03d
t2 = 12,5 horas 
18º Questão - A decomposição térmica da fosfina (PH3) em fósforo (P4) e hidrogênio 
molecular é uma reação de primeira ordem. A meia-vida da reação é 35,0s a 680oC. 
Calcule 
 (a) a constante de velocidade de primeira ordem para a reação e 
 
 
 
 (b) o tempo necessário para a decomposição de 95% da fosfina. 
R: 0,0198 s-1 
k
t
2ln
2/1 \uf03d
[PH3] = 0,05 [PH3]0 
kt
PH
PH
\uf02d\uf03d
03
3
][
][
ln
R: 2,5 min 
19º Questão Bomba de cobalto é um aparelho muito usado na radioterapia para 
tratamento de pacientes, especialmente portadores de câncer. O material radioativo 
usado nesse aparelho é o 27
60Co, com um período de meia-vida de 
aproximadamente 5 anos. Admita que a bomba de cobalto foi danificada e o 
material radioativo exposto à população. Após 25 anos, qual a porcentagem deste 
elemento ainda está ativa? 
 
 
 
 
Após 25 anos 
k
t
2ln
2/1 \uf03d
%9,49][
499,0
100
][
695,025139,0
100
][
ln
695,0
\uf03d
\uf03d\uf03d
\uf02d\uf03d\uf02d\uf03d
\uf02d
Co
e
Co
x
Co
R: k= 0,139 anos-1 
20º Questão - Em 16 de julho de 1945, a primeira bomba atômica foi detonada no 
deserto do Novo México. Que fração de estrôncio-90 (t1/2=28,8 anos) produzido por 
essa explosão permanece atualmente (em SETEMBRO de 2016)? 
k
t
2ln
2/1 \uf03d
JULHO 1945 
SETEMBRO 2016 
71 anos 
k = 0,024 anos-1 
704,1
][
][
ln
][
][
ln
00
\uf02d\uf03d\uf0de\uf02d\uf03d
Sr
Sr
kt
Sr
Sr
18,0
][
][
0
\uf03d
Sr
Sr
Aprox. 18% 
21º Questão - . Uma determinada reação de primeira ordem fica 35,5% completa 
em 4,90 min a 25°C. Qual é sua constante de velocidade? 
1min089,09,4
100
5,64
ln \uf02d\uf03d\uf0de\uf02d\uf03d kk
22º Questão - Leva-se 143 s para que 50% de uma determinada amostra se 
decomponha. Se a concentração inicial é 0,60 mol/L e a reação de decomposição 
segue uma cinética de segunda ordem, qual o valor da constante de velocidade? 
11
0
2/1
0
..17,1
60.043,1
1
][
1
][
1
][
1
\uf02d\uf02d\uf03d\uf03d\uf0de\uf03d
\uf03d\uf02d
smolL
x
k
Rk
t
kt
RR
23º Questão - A decomposição de N2O em N2 e O2 é uma reação de primeira ordem. 
O tempo de meia vida é de 3,58x103 min a 730°C. Calcule a pressão total do gás 
após o tempo de meia-vida se a pressão inicial de N2O for 2,10 atm a 730°C. (obs: 
não há alteração de volume). 
 
2N2O \uf0e02 N2 + O2 
P inicial do N2O = 2,10 atm como é proporcional a concentração após 1 tempo de 
meia \u2013vida a Pressão parcial do N2O será 1,05 atm então haverá a formação de 1,05 
atm N2 e 0,53 atm de O2 . P total será 2,63 atm 
24º Questão - O tempo de meia vida para o processo de primeira ordem de 
desintegração do N2O4 é de 1,3 x 10
-5 s. 
N2O4(g) \uf0ae 2NO2(g) 
Se N2O4 é introduzido em um frasco com pressão de 17,0 mm de Hg quantos 
segundos seriam necessários para a pressão do NO2 atingir 1,3 mm de Hg? 
 
 3,532ln2/1 \uf03d\uf0de\uf03d k
k
t
st
t
tkt
R
048,0
.3,5357,2
.3,53
17
3,1
ln
][
[R]
ln
0
t
\uf03d
\uf02d\uf03d\uf02d
\uf02d\uf03d\uf0de\uf02d\uf03d
25º Questão - Um recipiente contém uma mistura dos compostos A e B que se 
decompõem segundo uma cinética de primeira ordem. As meias-vidas são de 50,0 
min para A e 18,0 min para B. Se as concentrações de A e B forem iguais no início, 
que tempo será necessário para que a concentração de A seja quatro vezes a 
concentração de B? 
 
 
Bparak
AparaK
k
t
039,0
014,0
2ln
2/1
\uf03d
\uf03d\uf0de\uf03d
ln [A]t \u2013 ln [A]0 = -0,014 t 
ln [B]t \u2013 ln [A]0 = -0,039 t 
ln [A]0 = ln [A]0 e 
[A] = 4x[B] 
T = 55,9 min 
 
26º Questão - Experimentos cinéticos foram realizados com a seguinte reação: aA 
\uf0ae bB; partindo-se de uma concentração inicial de A de 2,80 x 10-3 mol/L, analisou-
se a variação da concentração do reagente com o tempo. O gráfico de 1/[A] versus 
tempo resultante desta análise apresentou uma reta com uma inclinação de 3,60 x 
10-2 L/mol.s. (a) Qual é a meia vida para esta reação? (b) Quanto tempo é necessário 
para que a concentração de A diminua para 7,0 x 10-4 mol/L? 
Segunda Ordem 
 
 
 
4
0
2/1 100,1
0028,0036,0
1
][
1 \uf02d\uf03d\uf03d\uf0de\uf03d x
x
k
Ak
t
ht
tkt
RR
26,8
036,0
0028,0
1
0007,0
1
][
1
][
1
0
\uf03d
\uf03d\uf02d\uf0de\uf03d\uf02d
27º Questão - A constante de velocidade para a reação de decomposição de NO2 
(em NO e O2) a 573 K é 0,054 L mol
 -1 s-1 (segunda ordem). Calcule o tempo em que a 
concentração de O2 será 0,04 mol/L a partir da decomposição de 40 g de NO2 
presente em um cilindro de 5 L a 573 K. 
[NO2 ] inicial = 40/46 mol/5L= 0,17 mol/L a reação balanceada mostra que para 2 
mol de NO2 1 mol de O2 é formado então no tempo t a concentração de [NO2 ] = 
0,17-0,09 = 0,09 mol/L. 
 
 
 
st
tkt
RR
6,96
054,0
17,0
1
09,0
1
][
1
][
1
0
\uf03d
\uf03d\uf02d\uf0de\uf03d\uf02d
28º Questão \u2013 Suponha que K1 e K2 são respectivamente as constantes de 
equilíbrio para as reações a seguir: 
XeF6(g) + HeO(g) XeOF4(g) + 2HF (g) 
XeO4(g) + XeF6(g) XeOF4(g) + XeO3F2(g) 
Apresente a constante de equilíbrio para reação a seguir em termos K1 e K2. 
XeO4(g) + 2HF(g) XeO3F2(g) + H2O(g) 
XeF6(g) + HeO(g) XeOF4(g) + 2HF (g) K1 
XeO4(g) + XeF6(g) XeOF4(g) + XeO3F2(g) K2 
 
XeOF4(g) + 2HF (g) XeF6(g) + HeO(g) 1/K1 
XeO4(g) + XeF6(g) XeOF4(g) + XeO3F2(g) K2 
 
XeO4(g) + 2HF (g) XeO3F2(g) + H2O(g) K=K2/K1 
K=K2/K1 
29º Questão \u2013 Monóxido de carbono (CO) substitui a molécula de O2 na 
hemoglobina (Hb) oxigenada de acordo com a reação: 
HbO2(aq)