Lista Cinética e Equilibrio Químico

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1. A um reator isotérmico com capacidade de 100 L são adicionados 10 mols do gás X e 15 mols do gás Y, ocorrendo 
formação do gás Z segundo a reação elementar: X(g) + Y2(g) ⇋ Z(g) 
A tabela ao lado apresenta dados cinéticos da reação, onde V representa a 
diferença entre as velocidades das reações direta e inversa. No tempo t = 0, 
considere que a variação se refere a velocidade inicial de decomposição dos 
reagentes. Determine a concentração máxima de Z que pode ser obtida após o equilíbrio. ([Z] = 0,04mol/L) 
2. Os seguintes dados cinéticos foram obtidos para a reação: 
 A + B + C → Produtos, e os valores estão na tabela ao lado a) 
Escreva a lei de velocidade da reação. Qual a ordem total da 
reação? (ordem total= 3,5) b) Determine o valor da constante de 
velocidade. (k=0,1429 (mmoL L)5/2 s-1) 
 
 
 
3. O cloreto de sulfurila, SO2Cℓ2, no estado gasoso, decompõe-se nos gases cloro e dióxido de enxofre em uma reação 
química de primeira ordem (análogo ao decaimento radioativo). Quantas horas demorará para que ocorra a 
decomposição de 87,5% de SO2Cℓ2 a 320 °C? (apresentar cálculos) 
Dados: constante de velocidade da reação de decomposição (a 320ºC) = 2,20. 10–5 s–1; ln 0,5 = –0,693. (t=26,25 horas) 
 
4. O etano, C2H6, forma radicais •CH3, em 700 °C, em uma reação de primeira ordem, cujo tempo de meia-vida é de 0,35 
h. 
(a) Determine o tempo necessário para que a quantidade do etano caia de 1,70 x10-3 mol até 1,18x 10-4 mol em um balão 
reacional de 250 mL, 700 °C. (t=1,347 horas) 
(b) Quanto restará (em miligramas) de uma amostra de 3,44 mg de etano nesse mesmo balão reacional, a temperatura 
de 700 °C, após 45 minutos? (m= 0,779 mg) 
 
5. As velocidades iniciais listadas na tabela abaixo foram 
medidas numa solução de metanol para a seguinte reação 
C2H4Br2 + 3I- → C2H4 + 2Br- + I3- 
a) Qual a expressão da lei da velocidade? 
b) Qual o valor da constante de velocidade? (k=5x10-3) 
c) Qual a velocidade inicial quando a concentração dos dois 
reagentes é de 0,150M? (V= 1,12 x 10-4 mol/Ls) 
6. A decomposição do peróxido de hidrogênio é uma forma de obtenção de oxigênio: 2H2O2(l) → 2H2O(l) + O2(g). Esta é 
uma reação de primeira ordem com uma constante de velocidade de 0,0410 min-1. (a) Se no início da decomposição 
houver 3,0% de H2O2, qual será sua concentração após 30 minutos? ([H2O2]t = 0,88%) (b) Qual é o tempo da primeira meia 
vida da decomposição da amostra? (t1/2=16,9min) 
7. Um antibiótico é metabolizado no organismo obedecendo a uma cinética de primeira ordem. A constante de 
velocidade para esse metabolismo em um indivíduo 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 contém 400mg 
do antibiótico). (R: aprox. 2 comprimidos por dia) 
 
8. A decomposição do éter dimetílico gasoso sob pressões comuns é de primeira ordem. Sua meia vida é de 25 min a 
500°C. 
CH3OCH3(g) → CH4(g) + CO(g) + H2(g) 
a) partindo de 8,0g de éter dimetílico, que massa (em gramas) restará após 125minutos? (m=0,25g) 
b) que fração (%) do éter dimetílico original restará após 150minutos? (X=15%) 
Química Geral para Engenharia - 2019 
Unidade VIII – cinética e equilíbrio químico 
5ª Lista de Exercícios 
 
Tempo (min) X (mol) V (mol/L min) 
0 10 0,450 
10 8 0,212 
experimento 
concentração Velocidade 
inicial 
(mmol/L s) 
[A]0 [B]0 [C]0 
1 2,06 6,05 4,00 3,7 
2 0,87 3,05 4,00 0,66 
3 0,50 0,50 0,50 0,013 
4 1,00 0,50 1,00 0,073 
Experimento 
[C2H4Br2] 
(mol/L) 
[I-] 
(mol/L) 
Velocidade inicial 
de formação I3- 
1 0,127 0,102 6,45 x 10-5 
2 0,343 0,102 1,74 x 10-4 
3 0,203 0,125 1,26 x 10-4 
 
9. Para a reação: 2KI + (NH4)2S2O8→ I2 + K2SO4 + (NH4)2SO4 determinou-se 
os seguintes resultados utilizando cinco sistemas: 
a) Considerando os valores indicados, qual a expressão para a velocidade 
de reação? 
b. Por que a concentração do Na2S2O3 é bem menor que a do KI e do 
(NH4)2S2O8? Dica: I2 + 2S2O3-2 → 2I- + S4O6-2 
 
 
 
 
10. O gráfico ao lado apresenta dados para a decomposição da amônia (NH3) em 
H2 e N2 ao entrar em contato com um fio de platina quente (k = 2,8x10-2 mol L-1 
s-1). Determine a concentração inicial de amônia. ([NH3]0 = 0,196 mol/L) 
 
11. Bomba de cobalto é um aparelho muito usado na radioterapia para 
tratamento de pacientes, especialmente portadores de câncer. O elemento 
radioativo usado nesse aparelho é o 𝐶𝑜27
60 , 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? (R: 3%) 
 
12. Em 16 de julho de 1945, a primeira bomba atômica foi detonada no deserto do Novo México. Que fração de estrôncio-
90 ( 𝑆𝑟38
90 ) cujo tempo de meia vida é t1/2=28,8 anos, produzido por essa explosão permanece atualmente? Obs. Considere 
um dia qualquer em outubro de 2019. 
 
13. O 𝑇ℓ81
201 é um isótopo radioativo usado na forma de TℓCℓ3 (cloreto de tálio), para diagnóstico do funcionamento do 
coração. Sua meia-vida é de 73h (≈3 dias). Certo hospital possui 20g deste isótopo. Determine a massa de Tℓ, em gramas, 
após 9 dias. (m=2,5g) 
 
14. Os catalisadores dos automóveis combatem a poluição do ar convertendo NO e CO em N2 e CO2: 
2CO(g) + 2NO(g) → N2(g) + CO2(g) 
A velocidade desta reação foi determinada a 25ºC e os resultados estão na tabela seguinte: 
Experimento [NO] mol/L [CO] mol/L Velocidade (mol/L s) 
1 0,263 0,826 1,44 x 10-5 
2 0,263 0,206 1,44 x 10-5 
3 0,526 0,413 5,76 x 10-5 
 
a. Determine a lei de velocidade para a reação. 
b. Calcule a constante de velocidade (k) a 25ºC. (k=2,08x10-4) 
c. Calcule a velocidade de formação do CO2 quando [NO] = [CO] = 0,500 mol/L. (v=2,6x10-5 mol/L.s) 
 
15. 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? (k=1,17 L/mol s) 
 
16. Experimentos cinéticos foram realizados com a seguinte reação: aA → bB; partindo-se de uma concentração inicial de 
[A]0 = 2,80x10-3mol/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? (t1/2=1,0x10-4 s) (b) Quanto tempo é necessário para que a concentração [A] diminua para 7,0 x 10-4 mol/L? (t=8,26 h) 
 
reagentes / 
concentração 
Volumes adicionados (mL) 
1° 2° 3° 4° 5° 
0,2 mol/L 
KI 
2,0 1,0 0,5 2,0 2,0 
0,1 mol/L 
(NH4)2S2O8 
2,0 2,0 2,0 1,0 0,5 
0,005 mol/L 
Na2S2O3 
1,0 1, 1,0 1,0 1,0 
Tempo 
(segundos) 
23 45 88 42 85 
 
17. Considerando dados experimentais para a reação: 
A ↔ 2B + C 
três diferentes gráficos (ao lado) foram preparados utilizando 
concentrações expressas em mol/L. 
a) Qual a ordem de reação relativa ao reagente A e qual a 
concentração inicial do reagente A? (segunda ordem, [A]0=0,1 
mol/L) 
b) Qual a concentração de A após 9 s? (0,01 mol/L) 
c) Quais as primeiras três meia vidas para esse experimento? 
(t1/2= 1s, 2s, 4s) 
18. Uma amostra de rocha é encontrada e contém 2,1 x 10-4 g de 
urânio ( 𝑈92
238 ) e 2,5 x 10-5 g de chumbo ( 𝑃𝑏82
206 ). Se 
a meia-vida do urânio é 4,5 x 109 anos, qual a idade da rocha? 
(t = 8,9 x 108 anos) 
19. A constante de velocidade da reação de segunda ordem: 
NOX(g) → NO(g) + X2(g) é 0,810/M.s a 10 °C. (a) Sabendo que 
a concentração inicial do reagente NOX é de 7,5 x 10-3 mol/L, 
quanto do reagente sobrará após o tempo de reação de 10min? ([A]= 1,6 x 10-3 mol/L) (b) Sabendo que a concentração 
inicial foi preparada a partir de 824mg do reagente NOX, determine o elemento X e reescreva corretamente a 
equação química. (Elemento X = Bromo) 
20. Óxido nitroso (N2O) é um gás usado como anestésico e em aerossóis para produzir espumas. No entanto, este é um 
potente gás de efeito estufa e se decompõe lentamente de acordo com a reação: 
2N2O(g) → 2N2(g) + O2(g) 
a. Se um gráfico de ln[N2O] em função do tempo é uma reta, qual é a lei de velocidade para a reação? 
b. Quantos tempos de meia-vida são necessários para a concentração de N2O alcance 6,23% de sua 
concentração inicial? (R: 4 meias-vida) 
21. Marque V ou F sabendo que a reação 2NO2 (g) → N2O4(g) tem uma cinética de decomposição de segunda ordem e é 
uma reação endotérmica. 
( ) O tempo de meia-vida independe da concentração inicial de reagente 
( ) Ao duplicar a concentração de NO2 a velocidade duplica 
( ) Ao aumentar a temperatura o sistema se desloca para produtos 
( ) Ao duplicar o volume o sistema desloca para os produtos. 
 
22. Uma amostra de NOBr gasoso foi colocado em um frasco rígido onde se decompõe a 25 °C de acordo com a seguinte 
reação: 2NOBr(g) ⇋ 2NO(g) +Br2(g). No equilíbrio a pressão total e a densidade da mistura gasosa são 0,0515 atm e 
0,1861 g/L, respectivamente. (a) Calcule o valor de Kp para a reação acima. (Kp=9,71 x 10-3) (b) O que aconteceria com 
o equilíbrio se fosse adicionado um catalisador nesse sistema? 
23. Considerando a decomposição a seguir a 80 °C. PH3BCℓ3(s) ⇋ PH3(g) + BCℓ3(g) cuja constante de equilíbrio é K=0,054. 
Suponha que 20,00 g de PH3BCℓ3 foram lacrados em um frasco de 5,0 L a uma temperatura de 80 °C. Responda: (a) 
Qual a pressão total no frasco no equilíbrio? (Pt=0,46 atm) (b) Quantos gramas de PH3BCℓ3 permanecem no frasco no 
equilíbrio? (m=13,95 g) 
24. Num recipiente fechado, mantido à temperatura constante de 700 K, foram introduzidos 0,450 mol de dióxido de 
carbono (CO2) e 0,450 mol de hidrogênio (H2). Após certo tempo, estabeleceu-se o equilíbrio, aparecendo como 
espécies novas, monóxido de carbono (CO) e vapor d'água (H2O). Foram, então, adicionados 0,500 mol de uma 
mistura equimolar dos reagentes. Calcule a nova composição de equilíbrio, sabendo-se que nestas condições o Kc é 
0,160. ([CO2]=[H2]=0,480 mol/L e [CO]+[H2O]=0,163 mol/L) 
25. A reação de íons ferro III com íons tiocianato pode ser representada pela equação: Fe+3(aq) + SCN-1(aq) ⇌ 
FeSCN+2(aq) ; Como o equilíbrio irá ser deslocado, quando: a) Água é adicionada, dobrando o volume? b) AgNO3(aq) 
é adicionado? (o AgSCN formado é insolúvel) c) NaOH(aq) é adicionado? (o Fe(OH)3 formado é insolúvel) d) 
Fe(NO3)3(aq) é adicionado. 
26. A 1200K, temperatura aproximada dos gases de exaustão dos automóveis, a constante Kp para a reação 2CO2(g) ⇋ 
2 CO(g) + O2(g) é 1,0x10-3. As percentagens volumétricas de CO, CO2 e O2 encontradas no cano de escapamento são 
iguais a 0,20%, 12% e 3,0%, respectivamente. (a) Esses gases estão em equilíbrio químico? (R: Q < Keq) (b) Caso não, 
como se comportará o sistema até atingir o estado de equilíbrio? 
27. Em um recipiente de 4,2 L foram adicionados 8,4g de gás cloro e 2,7 g de vapor d’água, que reagiram conforme a 
reação: 2Cℓ2(g) + 2H2O(g) ⇋ 4HCℓ(g)+ O2(g). No equilíbrio, foram detectados 2,3 x 10-5 mol/L de oxigênio. (a) Qual 
o valor de Kc? (kc=3,66 x 10-20) (b) Supondo a temperatura de 25ºC, qual o valor de Kp? (kp= 8,94 x 10-19) 
28. A decomposição do dióxido de carbono (CO2) pode ser uma fonte de produção de monóxido de carbono (CO), o qual 
pode ser usado para produzir álcool combustível. 2 CO2(g) ⇋ 2 CO(g) + O2(g) . 
A percentagem de decomposição do CO2 muda com a temperatura de 
acordo com a tabela ao lado. (a) a decomposição do CO2 é 
endotérmica ou exotérmica? (b) calcule a constate de equilíbrio (Kp) a 
1500 K a uma pressão total de 1 atm. (kp=5,5x10-11)(c) de acordo com 
o valor da constante calculada por você, esta reação é favorecida aos 
produtos? Seria viável produzir CO desta forma? 
29. Num estudo da formação do agente poluidor NO, um recipiente aquecido a 2200 °C foi preenchido com ar contendo 
(0,79 atm N2 e 0,21 atm O2). Quais são a pressões parcial no equilíbrio de N2, O2 e NO se Kp = 0,050 para a seguinte 
reação a 2200 °C? (PO2=0,17 atm, PNO=0,08atm e PN2=0,75 atm) 
N2(g) + O2(g) ⇋ 2NO(g) 
 
30. Uma reação que destrói a camada de ozônio (O3) na atmosfera é O3(g) + O(g) ⇋ 2O2(g). Calcule a constante de 
equilíbrio para esta reação, sabendo que espécie reativa O(g) pode ser formada pela reação de gases poluentes 
como o NO com o O2 atmosférico e que o processo ocorre em duas etapas: (k=4,06x1070) 
 
1. NO(g) + O2 ⇋ O(g) + NO2(g) 𝐾1= 
1
7 x 10103
 
 
2. NO(g) + O3(g) ⇋ NO2(g) + O2(g) K2 = 5,8 x 10-34 
 
31. A 1000K, a reação Fe2O3(s) + 3CO(g) ⇋ 2 Fe(s) + 3CO2(g) apresenta Kp= 19,9. Qual a pressão parcial no equilíbrio de 
CO e CO2, se CO é o único gás presente inicialmente com pressão parcial de 0,98 atm? (PCO = 0,26 atm; PCO2 = 0,72 atm) 
32. A 25°C, a pressão parcial de equilíbrio de NO2 e N2O4 é 0,15 atm e 0,20 atm, respectivamente. Se o volume duplicar 
à temperatura constante, calcule as pressões parciais dos gases quando se atinge um novo estado de equilíbrio. 
33. Uma amostra de N2O4(g) foi colocada em um cilindro vazio a 25 °C. Após o equilibro ter sido atingido, a pressão total 
do sistema é de 1,5atm e 16% (por mol) da amostra original N2O4(g) foi dissociada em NO2(g). a) Calcule o Kp e o Kc 
para esta reação de dissociação. (kp=0,166 e kc=6,6x10-3) (b) Se o volume do cilindro aumentar até que a pressão total 
seja 1,0 atm (a temperatura do sistema permanece constante), calcule a pressão do equilíbrio para os gases N2O4 e 
NO2. (PNO2=0,33 atm e PN2O4=0,67 atm). 
34. Para o sistema N2(g) + 3H2(g) ⇋ 2NH3(g) ΔH <0, discuta o que ocorre com o equilíbrio quando: a) aumenta-se a 
pressão (reduz o volume) no recipiente; b) aumenta-se a temperatura; c) duplica-se a quantidade de N2 presente e 
simultaneamente duplica-se o volume do recipiente onde ocorre a reação; d) aumenta-se a pressão mantendo-se 
volume constante pela introdução de gás inerte. 
35. Em um frasco de 5,0L foram adicionados 79,2 g de gelo seco, CO2(s), e 30,0 g de grafite, C(s), e a mistura foi aquecida 
até o equilíbrio: CO2(g) + C(s) ⇋ 2CO(g). (a) Qual é o valor de Kp a 1000K se a densidade dos gases é 16,3 g/L? (kp = 
1,45) (b) A 1100K, Kc é 0,11. A reação é exotérmica ou endotérmica? (endotérmica) 
36. A 5000K e 1,00 atm, 83,0% do oxigênio molecular se decompõe em oxigênio atômico. A que pressão teremos uma 
decomposição de 95,0%, nessa mesma temperatura? (P=0,22 atm) 
37. Para a dimerização do NO2 a 298 K a pressão total de uma mistura no equilíbrio é 1,0 atm. 
2NO2(g) ⇋ N2O4(g) Kp = 8,8. Se o volume é aumentado para 3 vezes o original, qual é a pressão de equilíbrio dos 
gases a 298 K. (PNO2=0,153 atm e PN2O4=0,21 atm). 
Temperatura (K) Decomposição (%) 
CO2 
1500 0,048 
2500 17,6 
3000 54,8