1ª Lista de Exercícios Cinética Química - Prof Renato

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INSTITUTO MAUÁ DE TECNOLOGIA ETQ101 – Química II - 2015 
ESCOLA DE ENGENHARIA MAUÁ Prof. Renato 
 
1ª Lista de Exercícios: Cinética Química 
Introdução - Velocidade x concentração – Velocidade instantânea 
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1. Defina Cinética Química. 
 
2. Qual o significado do termo velocidade de reação? 
 
3. Dê alguns fatores que afetam a velocidade de uma reação química. 
 
4. Qual a informação necessária para relacionar o desaparecimento dos reagentes na 
velocidade de aparecimento dos produtos? 
 
5. Qual é a unidade geralmente usada para expressar as velocidades de reações que 
ocorrem em solução? 
 
6. A partir de sua experiência cotidiana, dê dois exemplos dos efeitos da temperatura nas 
velocidades de reações. 
 
7. Qual é a diferença entre velocidade média e velocidade instantânea? 
 
8. Como se relacionam matematicamente as diversas velocidades de formação e consumo 
numa reação genérica do tipo dDcCbBaA +→+ ? 
 
9. Complete as afirmações seguintes, relativas à produção de amônia pelo processo Haber, 
cuja reação total é ( ) ( ) ( )ggg NHHN 322 23 →+ . (a) A velocidade de desaparecimento de 2N 
é ___ vezes a velocidade de desaparecimento de 2H . (b) A velocidade de formação de 3NH 
é ___ vezes a velocidade de desaparecimento de 2H . (c) A velocidade de formação de 3NH
é ___ vezes a velocidade de desaparecimento de 2N . 
 
10. Complete as afirmações seguintes para a reação ( ) ( ) ( )ggg ONOON 2252 42 +→ . (a) A 
velocidade de desaparecimento de 52ON é ___ vezes a velocidade de formação de 2O . (b) 
A velocidade de formação de 2NO é ___ vezes a velocidade de desaparecimento de 52ON . 
(c) A velocidade de formação de 2NO , é ___ vezes a velocidade de formação de 2O . 
 
11. (a) Na reação ( ) ( ) ( ) ( )laqaqaq OHOCrHCrO 2
2
72
2
4 22 +→+
−+−
, a velocidade de formação de íons 
dicromato é 
1114,0 −− ⋅⋅ sLmol . Qual é a velocidade de reação dos íons cromato? (b) Qual é 
a velocidade única da reação? 
 
 
 
 
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Introdução - Velocidade x concentração – Velocidade instantânea 
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12. (a) Na reação ( ) ( ) ( )aqaqaq ClOClClO 323 +→
−−
, a velocidade de formação de −Cl é 
11 min6,3 −− ⋅⋅ Lmol . Qual é a velocidade de reação de −ClO ? (b) Qual é a velocidade única 
da reação? 
 
 
13. (a) O dióxido de nitrogênio, 2NO , decompõe-se com 
113105,6 −−− ⋅⋅× sLmol na reação 
( ) ( ) ( )ggg ONONO 22 22 +→ . Determine a velocidade de formação de 2O , (b) Qual é a 
velocidade única de reação? 
 
 
14. Os íons manganato, −24MnO , reagem em solução ácida com 
11 min0,2 −− ⋅⋅ Lmol para 
formar íons permanganato e óxido de manganês (IV): 
 
( ) ( ) ( ) ( ) ( )lsaqaqaq OHMnOMnOHMnO 224
2
4 2243 ++→+
−+−
 
 
(a) Qual é a velocidade de formação dos íons permanganato? (b) Qual é a velocidade de 
reação de ( )
+
aqH ? (c) Qual é a velocidade única da reação? 
 
 
15. Considere a seguinte reação hipotética em solução aquosa: A (aquoso) → B (aquoso). 
Um frasco é carregado com 0,065 mol de A em um volume total de 100,0 mL. Os seguintes 
dados são coletados: 
 
Tempo (min) Quantidade de matéria de A 
0 0,065 
10 0,051 
20 0,042 
30 0,036 
40 0,031 
 
(a) Calcule a quantidade de matéria de B em cada tempo na tabela, supondo que não 
existem moléculas de B quando o tempo for zero. (b) Calcule a velocidade média de 
desaparecimento de A para cada intervalo de 10 min, em unidade de 
11 −−
⋅⋅ sLmol . (c) 
Entre t = 10 min e t = 30 min, qual é a velocidade média de aparecimento de B em unidade 
de 
11 −−
⋅⋅ sLmol ? Suponha que o volume da solução seja constante. 
 
 
 
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Introdução - Velocidade x concentração – Velocidade instantânea 
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16. Um frasco é carregado com 0,100 mol de A e deixado reagir para formar B de acordo 
com a reação hipotética na fase gasosa A(g) → B(g). Os seguintes dados foram coletados: 
 
Tempo (s) Quantidade de matéria de A 
0 0,100 
40 0,067 
80 0,045 
120 0,030 
160 0,020 
 
(a) Calcule a quantidade de matéria de B em cada tempo na tabela, (b) Calcule a velocidade 
média de desaparecimento de A para cada intervalo de 40 s, em unidade de mol/s. (c) Qual 
a informação adicional necessária para calcular a velocidade em unidade de concentração 
por segundo? 
 
 
 
17. A isomerização da isonitrila de metila ( )NCCH3 à acetonitrila ( )CNCH3 foi estudada 
na fase gasosa a 215°C, e os seguintes dados foram obtidos: 
 
Tempo (s) [CH3NC] (mol/L) 
0 0,01650 
2000 0,01100 
5000 0,00591 
8000 0,00314 
12000 0,00137 
15000 0,00074 
 
a) Calcule a velocidade média da reação, em mol L-1s-1 para o intervalo de tempo entre cada 
medida. b) Faça um gráfico de [CH3CN] versus tempo. Use o gráfico para determinar as 
velocidades instantâneas em mol L-1 s-1 a t = 5.000 e t = 8.000 s. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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18. A velocidade de desaparecimento de HCl foi medida para a seguinte reação: CH3OH(aq) 
+ HCl(aq) → CH3Cl(aq) + H2O(l). Os seguintes dados foram coletados: 
 
Tempo (min) [HCl] (mol/L) 
0 1,85 
54,0 1,58 
107,0 1,36 
215,0 1,02 
430,0 0,58 
 
a) Calcule a velocidade média da reação, em mol L-1 s-1 para o intervalo de tempo entre cada 
medida. b) Faça um gráfico de [HCl]versus tempo. Use o gráfico para determinar as 
velocidades instantâneas em mol L-1 min-1 e mol L-1 s-1 a t = 75,0 e t = 250 min. 
 
19. Para cada uma das seguintes reações em fase gasosa, indique como a velocidade de 
desaparecimento de cada reagente está relacionada à velocidade de aparecimento de cada 
produto: 
 
(a) H2O2(g) → H2(g) + O2(g) 
(b) 2N2O(g) → 2N2(g) + O2(g) 
(c) N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) 
 
20. Para cada uma das seguintes reações na fase gasosa, escreva a expressão da velocidade 
em termos de aparecimento de cada produto ou desaparecimento de cada reagente: 
 
(a) 2HBr(g) → H2(g) + Br2(g) 
(b) 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) 
(c) 2NO(g) + 2H2(g) → N2(g) + 2H2O(g) 
 
21. (a) Considere a combustão de hidrogênio gasoso: 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g). Se o 
hidrogênio é queimado à velocidade de 0,85 mol/s, qual é a velocidade de consumo de 
oxigênio? Qual é a velocidade de formação de vapor de água? (b) A reação 2NO(g) + Cl2(g) → 
2NOCl(g) é realizada em recipiente fechado. Se a pressão parcial de NO está diminuindo à 
velocidade de 23 torr/min. qual é a velocidade de variação da pressão total do recipiente? 
 
22. (a) Considere a combustão do etileno, C2H4(g) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 2H2O(g). Se a 
concentração de C2H4 está diminuindo a velocidade de 0,23 mol L-1 s-1, quais são as 
velocidades de variação na concentração de CO2 e H2O? (b) A velocidade de diminuição na 
pressão parcial de N2H4 em um recipiente de reação fechado da reação N2H4(g) + H2(g) → 
2NH3(g) é 45 torr/h. Quais são as velocidades de variação da pressão parcial de NH3 e da 
pressão total do recipiente? 
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Introdução - Velocidade x concentração – Velocidade instantânea 
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23. A decomposição do gás iodeto de hidrogênio, ( ) ( ) ( )ggg IHHI 222 +→ , dá, em K700 , os 
seguintes resultados: (a) Lance em gráfico a concentração de HI em função do tempo, (b) 
Estime a velocidade de decomposição de HI em cada instante, (c) Lance no mesmo gráfico 
as concentrações de 2H , e 2I , em função do tempo. 
 
( )sTempo [ ]( )1−⋅ LmmolHI 
0 10,0 
1000 4,4 
2000 2,8 
3000 2,1 
4000 1,6 
5000 1,3 
 
 
24. A decomposição do gás pentóxido de dinitrogênio, ( ) ( ) ( )ggg ONOON 2252 42 +→ , dá, em 
K298 , os seguintes resultados: (a) Lance em gráfico a concentração de 52ON em função 
do tempo, (b) Estime a velocidade de decomposição de 52ON , em cada instante, (c) Lance 
no mesmo gráfico as concentrações de 2NO e 2O em função do tempo. 
 
( )sTempo [ ]( )152 −⋅ LmmolON 
0 2,15 
1,11 1,88 
2,22 1,64 
3,33 1,43 
4,44 1,25