Exercícios de cinética química

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO 
Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica 
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí 
 
EXERCÍCIOS PROPOSTOS – CINÉTICA QUÍMICA 
OBS: DEVERÁ SER ENTREGUE NA PRÓXIMA AULA PARA A DISCUSSÃO EM 
SALA. 
 
Professora: Me. Antônia Laíres da Silva Santos 
 
1. (UEL - 2018) Em junho de 2017, durante o verão europeu, uma onda de calor 
contribuiu para o maior incêndio florestal da história de Portugal. O desastre ocorrido 
na localidade de Pedrogão Grande resultou na morte de dezenas de pessoas, derivando 
em uma grande tragédia da história recente do país. Considerando que o oxigênio está 
em contato permanente com a celulose das árvores e que a reação entre estas duas 
substâncias ocorre conforme o diagrama a seguir, explique porque os incêndios não se 
iniciam tão facilmente em períodos de baixas temperaturas. 
 
 
 
2. (FUVEST - 2018) A reação química de hidrólise de ésteres de ácidos carboxílicos é 
catalisada por ácidos e segue uma cinética de primeira ordem. Uma solução aquosa 
0,1mol L,
de acetato de etila praticamente não apresenta hidrólise em 
pH 7;
 porém, ao 
se adicionar 
HC
 até a concentração de 
0,1mol L,
 observa-se hidrólise, de modo que a 
concentração de éster cai pela metade a cada 
17,5
 horas, ou seja, o tempo de meia-vida 
da reação de hidrólise do acetato de etila é considerado constante e igual a 
17,5
 horas. A 
reação prossegue até praticamente todo o éster reagir. No quadriculado abaixo, esboce 
os gráficos das concentrações de éster (acetato de etila), de álcool (etanol) e de 
HC
 ao 
longo do tempo para essa reação, nomeando a curva referente a cada composto. 
Justifique sua resposta. 
 
 
 
3. (IME - 2018) Para a reação 
A B C, 
 foram constatados experimentalmente os 
seguintes perfis de concentração molar 
(mol L)
 versus tempo 
(h) :
 
 
 
 
Observa-se ainda, experimentalmente, que a concentração do reagente 
B
 cai à 
metade do valor inicial em 
195 h.
 Determine: 
a) A lei de velocidade; 
b) O valor da constante de velocidade. 
 
4. (ITA - 2018) Considere a reação genérica equimolar: 
X Y Z,
 sendo que: 
 
I. as concentrações iniciais de 
X
 e de 
Y
 são iguais. 
II. a reação direta apresenta lei de velocidade de 2ª ordem. 
III. a energia de ativação da reação inversa é 
12,49 kJmol ,
 a 
300 K.
 
 
Considere dados o fator pré-exponencial da reação inversa, 
5 1 1
1A 2,72 10 L mol s
 
  
 e a constante de equilíbrio da reação direta, 
1K 4,0.
 Com 
base nessas informações, determine o valor numérico da velocidade da reação direta, 
quando a concentração de 
Z
 for 
10,5 mol L ,
 o que corresponde a 
25%
 de rendimento da 
reação. 
 
5. (UNICAMP - 2018) Graças a sua alta conversão energética e à baixa geração de 
resíduos, o gás hidrogênio é considerado um excelente combustível. Sua obtenção a 
partir da fermentação anaeróbia de biomassas, como bagaço de cana, glicerol, madeira e 
resíduos do processamento da mandioca, abundantes e de baixo custo, parece ser uma 
boa alternativa tecnológica para o Brasil. A velocidade da fermentação, bem como os 
diferentes produtos formados e suas respectivas quantidades, dependem principalmente 
do tipo de substrato e do tipo de microrganismo que promove a fermentação. As 
equações e a figura abaixo ilustram aspectos de uma fermentação de 1 litro de solução 
de glicose efetuada pela bactéria Clostridium butyricum. 
 
Equação 1: 
6 12 6(aq) 2 ( ) 3 (aq) 2(g) 2(g)C H O 2H O 2CH COOH 4H 2CO   
 
Equação 2: 
6 12 6(aq) 2 ( ) 3 2 2 (aq) 2(g) 2(g)C H O 2H O CH CH CH COOH 2H 2CO   
 
 
 
 
a) Levando em conta as informações presentes no texto e na figura, e considerando que 
a fermentação tenha ocorrido, concomitantemente, pelas duas reações indicadas, qual 
ácido estava presente em maior concentração 
1(mol L )
 ao final da fermentação, o 
butanoico ou o etanoico? Justifique sua resposta. 
b) A velocidade instantânea da fermentação, em qualquer ponto do processo, é dada 
pela relação entre a variação da quantidade de hidrogênio formado e a variação do 
tempo. De acordo com o gráfico, quanto tempo após o início da fermentação a 
velocidade atingiu seu valor máximo? Justifique sua resposta. 
 
Dados: massa molar da glicose: 
1180 g mol ;
 volume molar do hidrogênio: 
125 L mol .
 
 
6. (IME - 2017) Um primeiro estudo da cinética da reação 
2(g) 3(g) 3(g) 2(g)SO O SO O  
 foi feito a 
250 K,
 fornecendo os dados da tabela abaixo: 
 
2[SO ],
 
mol L
 
3[O ],
 
mol L
 Taxa, 
mol (L s)
 
0,25
 
0,40
 
0,118
 
0,25
 
0,20
 
0,118
 
0,75
 
0,20
 
1,062
 
 
Um segundo estudo foi então realizado a 
400 K,
 fornecendo: 
 
2[SO ],
 
mol L
 
3[O ],
 
mol L
 Taxa, 
mol (L s)
 
0,50
 
0,30
 
1,425
 
 
Com base nesses dados, estime a energia de ativação da referida reação. 
 
7. (ITA - 2017) Considere as reações químicas reversíveis I e II: 
 
I. 
    
1
2
k2 2
3(aq) 3(aq) (aq) 4(aq)
k
BrO 3 SO Br 3 SO .
 
II. 
2(g) (g) 3(g)O O O .
 
 
A respeito das reações I e II responda às solicitações dos itens a e b, respectivamente: 
 
a) Sabendo que a reação I ocorre em meio ácido e que a sua reação direta é sujeita à lei 
de velocidade dada por 
       
     
2
1 3 3v k BrO SO H ,
 expresse a lei de velocidade para a 
reação reversa. 
b) Calcule a constante de equilíbrio da reação II dadas as seguintes reações e suas 
respectivas constantes de equilíbrio: 


   
   
h 49
2(g) (g) (g) eq.
34
3(g) (g) 2(g) 2(g) eq.
NO NO O K 4,0 10
O NO NO O K 2,0 10
ν 
 
8. (UFPR - 2017) O cromo é um metal bastante utilizado em processos industriais e 
seu descarte impróprio causa diversas preocupações devido à sua alta toxicidade, no 
estado de 
Cr(VI),
 em humanos, animais e plantas. Recentemente, pesquisadores 
propuseram uma forma de tratar resíduos de 
Cr(VI)
 utilizando um agente redutor 
natural, a epigalocatequina galato 
(EGCG),
 um polifenol presente nas folhas de chá 
verde. A 
EGCG
 reduz 
Cr(VI)
 a 
Cr(III),
 que é menos tóxico e tende a precipitar ou a se 
ligar ao solo em meio alcalino. O estudo cinético dessa reação foi realizado em três 
concentrações diferentes de 
Cr(VI),
 em 
pH 6,86,
 temperatura ambiente e em 
concentração de 
EGCG
 muito superior a de 
Cr(VI),
 condição em que se pode considerar 
que 
[EGCG]
 permanece praticamente inalterada. Os dados de concentração inicial de 
cromo VI 
0(Cr(VI)] )
 e velocidade inicial 
0(v )
 são mostrados na tabela: 
 
Experimento 
0[Cr(VI)] Mμ
 
1
0v Mminμ

 
1 
40
 
0,64
 
2 
30
 
0,48
 
3 
20
 
0,32
 
 
(Fonte: Liu, K., Shi, Z., Zhou, S., Reduction of hexavalent chromium using 
epigallocatechin gallate in aqueous solutions: kinetics and mechanism, RSC Advances, 
2016, 6, 67196.) 
 
 
a) Forneça a lei de velocidade para a reação mencionada. 
b) Qual é a ordem de reação com relação a 
Cr(VI)?
 Por quê? 
c) Qual é o valor da constante cinética observável 
obsk
 
y
obs(k k[EGCG] )
 dessa reação? 
Mostre o cálculo. 
 
9. (UFJF-PISM 3 /2017) O ozônio é um gás que existe em pequenas quantidades 
(cerca de 
10%)
 na troposfera, mas em maior concentração na estratosfera, constituindo 
a camada de ozônio. 
 
a) Na troposfera, o ozônio reage com o óxido de nitrogênioproduzindo oxigênio e 
dióxido de nitrogênio, cuja constante de equilíbrio é 
346,0 10 .
 De acordo com as 
concentrações descritas abaixo, verifique se o sistema está em equilíbrio. 
 
Composto 
3O
 
NO
 
2O
 
2NO
 
Concentração 
1(mol L )
 
61 10
 
51 10
 
38 10
 
42 10
 
 
b) Utilizando os dados para a reação do ozônio com o dióxido de nitrogênio na 
atmosfera, fornecidos abaixo, determine a expressão da velocidade e calcule o valor 
da constante de velocidade dessa reação 
2(g) 3(g) 3(g) 2(g)NO O NO O 
 
 
1
2[NO ] mol L

 
1
3[O ] mol L

 
1 1Velocidade mol L s 
 
55 10
 
51 10
 
22,2 10
 
55 10
 
52 10
 
24,4 10
 
52,5 10
 
52 10
 
22,2 10
 
 
c) Na troposfera, o ozônio também reage com compostos orgânicos insaturados 
prejudicando a qualidade de vida dos organismos vivos. Escreva a reação de 
ozonólise do 
2 metilbuteno
 na troposfera. 
 
10. (UNICAMP - 2016) A 2,5-dimetoxi-4-bromoanfetamina, DOB, é um potente 
alucinógeno comercializado dentro de cápsulas, em doses de 
1,5 mg.
 Essa quantidade é 
tão pequena que a droga é conhecida como “cápsula do vento” ou “cápsula da morte”. A 
literatura não traz informações sobre valores de dose letal, mas a ingestão de duas 
cápsulas da droga tem grandes chances de levar o usuário a uma overdose. 
 
a) Se o volume interno da cápsula em que se comercializa a droga é de 
31,0 cm ,
 quanto 
vale a relação 
DOB arm m
 no interior da cápsula? Considere desprezível o volume 
ocupado pelo DOB sólido, considere a pressão interna de 
100.000 Pa
 e a temperatura 
de 
25 C.
 
b) Imagine que um indivíduo ingere uma cápsula contendo 
1,5 mg
 de DOB, ao mesmo 
tempo em que outro indivíduo ingere um comprimido contendo 
10mg
 de ecstasy. 
Baseando-se apenas no fato de que a meia-vida do DOB no organismo é de 12 horas 
e a do ecstasy é de 1,5 horas (uma hora e meia), qual dos dois indivíduos teria 
maior massa do princípio ativo da droga após 12 horas? Na figura apresentada no 
espaço abaixo, construa as curvas de decaimento das duas drogas no organismo para 
justificar sua resposta. 
 
Dados: 
DOBm
 (massa de DOB); 
arm
 (massa de ar no interior da cápsula); massa molar 
do ar 
129 gmol ,
 
3 1 1R 8,3 Pam K mol , 
 
T K 273 t C.  
 
 
 
 
11. (UFJF-PISM 3 - 2016) O 
2Ca 
 é o cátion mais comum em rios e lagos. Ele surge a 
partir da dissolução do mineral calcita 
 3CaCO
 pela ação do 
2CO
 atmosférico solúvel 
em 
2H O
 formando bicarbonato e 
2Ca .
 
 
a) Escreva a equação química que representa o processo descrito acima. 
b) A queima de combustíveis fósseis é um dos grandes emissores de dióxido de carbono 
na atmosfera, além de outros poluentes. Escreva as reações de combustão balanceadas 
do diesel e da gasolina, supondo que o diesel é composto por uma mistura de 
hidrocarbonetos de fórmula 
12 26C H ,
 enquanto a gasolina é composta por 
8 18C H .
 
c) Sabendo-se que, após duas horas, a reação de combustão da gasolina produziu 
48mols
 de 
2CO ,
 calcule a velocidade média da reação (em mols de gasolina 
consumida por hora). 
d) Os recifes de coral são formados principalmente por 
3CaCO
 e constituem o habitat 
de diversas espécies aquáticas. O que deve ocorrer com o equilíbrio químico escrito 
no item a e consequentemente aos recifes de coral caso ocorra um aumento da queima 
de combustíveis fósseis? 
 
12. (UERJ - 2016) Considere a equação química global entre os compostos 
HBr
 e 
2NO :
 
 
2 2 22HBr NO H O NO Br   
 
 
Para desenvolver um estudo cinético, foram propostos os mecanismos de reação I e II, 
descritos na tabela, ambos contendo duas etapas. 
 
Etapa 
Mecanismo 
I II 
lenta 
2HBr NO HBrO NO  
 
2 22HBr H Br 
 
rápida 
2 2HBr HBrO H O Br  
 
2 2 2H NO H O NO  
 
 
Realizou-se, então, um experimento no qual foi medida a velocidade da reação em 
função da concentração inicial dos reagentes, mantendo-se constante a temperatura. 
Observe os resultados obtidos: 
 
Concentração 
inicial 
1(mol )
 
Velocidade 
1 1(mol min )  
 
HBr
 
2NO
 
0,01
 
0,01
 
0,05
 
0,02
 
0,01
 
0,10
 
0,01
 
0,02
 
0,10
 
 
Determine a ordem global da reação. Em seguida, indique qual dos dois 
mecanismos propostos representa essa reação global, justificando sua resposta. 
 
13. (FUVEST - 2016) A vitamina C, presente em sucos de frutas como a manga, pode 
sofrer processos de degradação em certas condições. Um pesquisador fez um estudo 
sobre a degradação da vitamina C contida em sucos de manga comerciais, determinando 
a variação da concentração dessa vitamina com o tempo, em diferentes temperaturas. 
O gráfico da figura 2 representa os dados de degradação da vitamina C em três 
diferentes temperaturas, 
25 C,
 
35 C
 e 
45 C,
 estando identificada a curva referente ao 
experimento realizado a 
35 C.
 
 
a) No estudo a 
35 C,
 a velocidade média de degradação da vitamina C é a mesma nos 
intervalos de tempo correspondentes aos 30 primeiros dias e aos 30 últimos dias do 
estudo? Explique, apresentando cálculos das velocidades (em 
1 1mg L dia ),  
 para 
esses dois intervalos de tempo. 
 
O número de moléculas com uma determinada energia cinética varia com a temperatura, 
conforme está ilustrado na figura abaixo. Suponha que a figura se refira à energia das 
moléculas de vitamina C presentes no suco, cujo processo de degradação está sendo 
estudado nas temperaturas de 
35 C
 e de 
45 C.
 Na figura 1, está representada, também, 
a energia de ativação desse processo de degradação. 
 
b) Identifique, no gráfico da figura 2, qual das curvas representa os dados da variação da 
concentração de vitamina C com o tempo, a 
45 C.
 Justifique sua escolha, utilizando a 
figura 1 para fundamentar sua explicação. 
 
 
 
 
 
14. (UFJF-PISM 3 - 2016) Na indústria química, uma das etapas de produção do ácido 
sulfúrico é a formação do trióxido de enxofre por meio da reação de combustão do 
dióxido de enxofre catalisada pelo dióxido de nitrogênio, conforme esquema abaixo. 
 
2(g) 2(g) 3(g) (g)
(g) 2(g) 2(g)
Etapa 1(Lenta): SO NO SO NO
1Etapa 2 (Rápida): NO O NO
2
  
 
2(g) 2(g) 3(g)
1Reação global: SO O SO H 23,4 kcal
2
   
 
 
Sobre o processo descrito e baseado no esquema acima, responda: 
 
a) O que acontece, quimicamente, com o dióxido de nitrogênio no processo de formação 
do 
3SO ?
 
b) Qual a diferença fundamental entre a reação catalisada e a não catalisada? 
c) A velocidade de uma reação global é dependente da velocidade da etapa lenta. 
Escreva a expressão da lei de velocidade para a reação global de formação do trióxido 
de enxofre. 
d) Após a reação de produção de 
 3 gSO
 atingir o equilíbrio, represente 
qualitativamente no gráfico a variação da concentração do 
3SO
 com o aumento da 
temperatura em um experimento no qual a pressão total dos gases seja mantida 
constante. 
 
 
 
15. (IME - 2016) A reação de Sabatier-Sanderens consiste na hidrogenação catalítica 
de alcenos ou de alcinos com níquel, para a obtenção de alcanos. Considerando a reação 
de hidrogenação do acetileno, um engenheiro químico obteve os resultados abaixo: 
 
Tempo 
(min) 
[Acetileno], 
mol
 
[Hidrogênio], 
mol
 
[Etano], 
mol
 
0
 
50
 
60
 
0
 
4
 
38
 
36
 
12
 
635
 
30
 
15
 
10
 
30
 
20
 
20
 
 
A partir dessas informações, determine: 
 
a) a velocidade média da reação no período de 4 (quatro) a 6 (seis) minutos; 
b) a relação entre a velocidade média de consumo do acetileno e a velocidade média de 
consumo do hidrogênio; 
c) o efeito do aumento da temperatura de reação na constante de velocidade, 
considerando a equação de Arrhenius. 
 
16. (FMJ 2016) O álcool isopropílico desempenha papel fundamental como 
antisséptico e desinfetante devido ao seu custo reduzido, baixa toxicidade e facilidade 
de aquisição e aplicação. 
(www.anvisa.gov.br. Adaptado.) 
 
O álcool isopropílico pode ser convertido em acetona pelo processo descrito pela 
equação, com rendimento de 
90%.
 
 
(s)Cu
3 2 (g) 3 2 (g) 2(g)(CH ) CHOH (CH ) CO H 
 
 
A tabela apresenta diferentes concentrações de álcool isopropílico em função do 
tempo de reação, em minutos. 
 
Experimentos 1 2 3 4 5 6 
Tempo (min) 0 30 60 90 120 150 
1
3 2[(CH ) CHOH](mol L )

 
25 10
 
24 10
 
22,5 10
 
22 10
 
21,5 10
 
21 10
 
 
 
a) Desenhe a curva representativa dos dados da tabela no gráfico abaixo e explique por 
que os valores da velocidade de consumo do álcool, em 
1 1mol L min ,  
 são diferentes 
nos intervalos de 0 a 30 minutos e de 30 a 60 minutos. 
 
 
 
b) Considere que as massas molares do álcool isopropílico e da acetona são, 
respectivamente, 
160 g mol
 e 
158 g mol .
 A partir de 
180 g
 de álcool isopropílico 
com 
100%
 de pureza, calcule a massa, em gramas, de acetona obtida no processo 
descrito pela equação. 
 
 
17. (UNINOVE - MEDICINA 2016) Em um laboratório, foi estudado o efeito de 
algumas variáveis sobre o seguinte sistema em equilíbrio: 
 
3 (aq) 2 3 (aq) 3 (aq)CH COOH H O CH COO [H O] calor
   
 
 
O comportamento desse sistema foi estudado frente à diminuição da 
temperatura, à adição de 
(aq)HC
 e à adição de 
3 (aq)H CCOONa .
 O efeito dessas 
diferentes variáveis foi acompanhado pela medida da variação da concentração de 
3 (aq)[H O] .

 
 
Em uma das experiências, obteve-se o seguinte gráfico: 
 
 
 
a) Dentre as variáveis analisadas, qual a responsável pela alteração indicada no gráfico 
no momento 
1t ?
 Justifique a sua escolha. 
b) O que aconteceria caso um catalisador fosse inserido no sistema? 
 
18. (ITA - 2016) Dado o seguinte mecanismo reacional, constituído de duas etapas 
elementares (I e II). 
 
1 2
1
k k
k
I. A M II. M A C

  
 
 
Escreva a expressão para a taxa de variação temporal da concentração do: 
 
a) reagente A. 
b) intermediário M. 
c) produto C. 
 
19. (UFPR - 2015) No gráfico abaixo, apresenta-se o perfil de concentração em função 
do tempo das espécies 
"A"
 e 
"B"
 envolvidas na reação global 
A B.
 Esse tipo de 
gráfico é fundamental para prever o mecanismo da reação, bem como permite obter 
parâmetros cinéticos importantes. 
 
 
 
Considere os possíveis mecanismos: 
 
1. 
A B
 
2. 
A I B 
 
3. 
A B
 
 
a) Qual desses três mecanismos – (1), (2) ou (3) – é descrito pelo gráfico? Justifique. 
b) Explique em quais situações os mecanismos (1), (2) e (3) podem apresentar a mesma 
lei de velocidade experimental 
v k [A].
 
 
20. (UNESP - 2015) Em um laboratório, nas condições ambientes, uma determinada 
massa de carbonato de cálcio 
3(CaCO )
 foi colocada para reagir com excesso de ácido 
nítrico diluído. Os valores do volume de gás liberado pela reação com o transcorrer do 
tempo estão apresentados na tabela. 
 
tempo 
(min)
 
volume de gás 
3(cm )
 
1
 
150
 
2
 
240
 
3
 
300
 
 
Escreva a equação balanceada da reação e calcule a velocidade média da reação, em 
1mol min ,
 no intervalo entre 1 minuto e 3 minutos. 
 
Dado: 
Volume molar do 
2CO
 nas condições ambientes = 
125,0 L mol