Lista 1 CinCat 2018 1

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO 
INSTITUTO DE QUÍMICA / DEPARTAMENTO DE FÍSICO-QUÍMICA 
Prof. Lucia Raddi 
 
 
1ª Lista de Exercícios de Cinética e Catálise (2018/1) 
 
 
 
1) A constante de taxa de uma reação vale k = 5x10-8 mol L-1 s-1. Quanto tempo leva para a 
concentração do reagente decrescer de 4x10-4 mol/L para 2x10-4 mol/L? 
R: t = 4000 s 
 
 
2) A reação em fase gasosa: 
 
A + 3 B → 1,5 C 
 
é conduzida em um reator isotérmico a volume constante. Alimentando-se o reator com 1 mol 
de A e 3 mols de B, qual será a pressão total do sistema após uma conversão de 50% de A, 
sabendo-se que a pressão total inicial é de 10 atm? Considere comportamento ideal dos gases. 
R: P = 6,87 atm 
 
 
3) Um líquido A se decompõe através de uma cinética de primeira ordem. Se 50% de A são 
convertidos em 5 minutos, quanto tempo levaria para a reação alcançar a conversão de 75%? 
R: t = 10 min 
 
 
4) Uma reação em fase líquida: 
 
A + 2 B → P 
 
é estudada cineticamente a 25ºC. Os reagentes A e B com concentrações de 3 e 2 mols/L são 
introduzidos num reator a volume constante. Determine a constante de taxa da reação, 
sabendo-se que (-rA) = k CA CB, sendo dados: 
 
t (min) 12,4 42,5 62,0 115 218 330 
CP (mol/L) 0,1 0,3 0,4 0,6 0,8 0,9 
 
R: k = 1,48x10-3 L mol-1 min-1 
 
 
5) A reação: 
 
A(g) → 2 R(g) + S(g) 
 
de ordem desconhecida, é conduzida em reator isotérmico a pressão constante, partindo-se de 
uma mistura reacional contendo 50 g de A e 25 g de inerte. 
Sabe-se que o volume reacional obedece a uma equação do tipo: 
 
V = ቀ1 + ଵ
଼
tቁ V୭ [t] = min 
 
Determine a conversão da reação para os tempos de 4 e 8 min, sabendo-se que MA = 12 g/mol 
e MI = 21 g/mol. Considere comportamento ideal dos gases. 
R: XA = 0,32 (t = 4 min), XA = 0,64 (t = 8 min) 
 
 
6) Em uma reação do tipo: 
 
A + 3 B → C + 2 D + E 
 
a constante de taxa de reação é 8,47x10-2 m3 mol-1 s-1. Determine a taxa de reação para cada 
um dos componentes em função dos dados abaixo: 
 
t (s) 29,7 40,5 55,8 62,1 
XA 0,2863 0,3660 0,4570 0,4890 
 
Dados: CAo = 0,02864 mol/m3, CBo = 0,1531 mol/m3 
 R: 
 t (s) 29,7 40,5 55,8 62,1 
(-rA) = (rC) = (rE) 2,23x10-4 1,87x10-4 1,50x10-4 1,38x10-4 
(-rB) 6,69x10-4 5,61x10-4 4,50x10-4 4,14x10-4 
(rD) 4,46x10-4 3,74x10-4 3,00x10-4 2,76x10-4 
 
 
7) Sejam os seguintes dados experimentais: 
 
t (s) 0 1000 2000 3000 4000 
CA (mol/L) 8,20 5,72 3,99 2,78 1,94 
 
Determine a constante de taxa pelo método diferencial, admitindo que a reação seja de 1ª ordem. 
R: k = 0,32x10-4 s-1 
 
 
8) A reação reversível de primeira ordem, em fase líquida: 
 
A ⇄ R CAo = 0,5 mol/L CRo = 0 
 
ocorre em um reator em batelada. Após 8 minutos, a conversão de A é de 33,3%, enquanto a 
conversão de equilíbrio é 66,7%. Qual é o valor da constante de taxa da reação direta? 
R: k = 0,057 min-1