Exercícios - Cinética Química

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Exercícios 
 
1) Escreva a reação total que corresponde ao seguinte mecanismo proposto e 
identifique os intermediários de reação: 
 
Etapa 1 AC + → AB + C 
Etapa 2 AC + AB → A2B + C 
 
2) Escreva a reação total que corresponde ao seguinte mecanismo proposto e 
identifique os intermediários de reação: 
H2C CH
C
HO
OH + HCl 
H2C CH
C
+HO
OH + Cl
Etapa 1
Cl- + 
H2C CH
C
+HO
OH
H2C CH
Cl C OH
HO
 Etapa 2 
H2C CH
Cl C OH
HO
H2C CH2
Cl C OH
O
Etapa 3
 
 
3) A contribuição para a destruição da camada de ozônio atribuída a aviões em grande 
altura segue o seguinte mecanismo composto: 
 
Etapa 1: O3 + NO → NO2 + O2 
Etapa 2: NO2 + O → NO + O2 
 
a) Escreva a reação total 
b) Escreva a lei de velocidade de cada etapa e indique sua molecularidade. 
c) Qual é o intermediário da reação? 
d) Um catalisador é uma substância que acelera a velocidade de uma reação e é 
regenerada no processo. Qual é o catalisador nesta reação? 
 
 
 
 
4) Abaixo estão representados graficamente os resultados de um experimento A ! B, 
onde foram medidas diversas concentrações do reagente A (em mol/L) em função do 
tempo (em s). 
Com base no gráfico: 
 
a) indique qual a ordem da reação. b) calcule o valor da constante de velocidade. c) 
determine o valor da primeira meia-vida da reação. d) calcule a [A] após decorridos 10 
minutos de reação. Justifique suas respostas. 
 
5) A constante de velocidade para a reação de hidrólise do bromoetano em solução 
alcalina foi medida em diferentes temperaturas. 
 
 C2H5Br(aq) + OH- (aq) → C2H5OH(aq) + Br- (aq) 
 
Use a tabela abaixo para determinar a Energia de Ativação da reação 
 
Temperatura/0C 25 28 31 34 37 40 43 46 
k/105 dm3mol-1s-1 8,5 13 19 25 37 51 70 96 
 
 
6) O mecanismo principal para remover metano da atmosfera é a reação com radicais 
hidroxilas: 
CH4 + .OH →CH3. + H2O A energia de ativação para a reação é +19.5 kJmol-1. Calcule 
a razão entre as constantes de velocidade para a reação na superfície da Terra (a 295K) 
e no topo da troposfera (a 220K). 
 
 
7) Os átomos de cloro contribuem para a destruição da camada de ozônio da Terra por 
meio da seguinte sequência de reações: 
Cl + O3 → ClO + O2 
ClO + O → Cl + O2 
Os átomos de O na segunda etapa provêm da decomposição de ozônio pela luz do sol: 
O3(g) → O(g) + O2(g) 
Qual é a equação global na soma dessas três equações? Por que isso leva à perda de 
ozônio na estratosfera? Qual é o papel desempenhado pelo Cl nessa sequência de 
reações? Qual é o nome dado a uma espécie como ClO? 
 
8) Conhecer o mecanismo e os fatores que afetam a velocidade das transformações 
químicas é grande utilidade para um profissional da Química. A indústria química 
normalmente tem grande interesse por esses profissionais, pois só assim eles 
produzirão mais, em menos tem e com menor custo. Analise os seguintes itens: 
 
I – Se uma reação ocorrer em mais de uma etapa, a etapa determinante da velocidade 
é a etapa rápida, e essa apresenta maior energia de ativação. 
II – A temperatura influencia as transformações químicas, já que quanto maior o contato 
entre os reagentes, mais rápido é o processo. 
III – A sublimação da naftalina é mais lenta no verão do que no inverno por conta da 
superfície de contato. 
IV – As transformações químicas se dão pela interação entre as partículas das 
substâncias produtos, ou seja, pelos encontros (colisões) entre partículas. 
Os itens acima possuem erros conceituais, corrija-o. 
 
9) A decomposição em fase gasosa de NO2, 2 NO2(g) → 2 NO(g) + O2(g), é estudada a 384 
ºC, resultando nos seguintes dados: 
Tempo (s) [NO2] (M) 
0,0 0,100 
5,0 0,017 
10,0 0,0090 
15,0 0,0062 
20,0 0,0047 
 
a) A reação é de primeira ou segunda ordem em relação à concentração de NO2? 
b) Qual é a constante de velocidade. c) Determine as velocidades de reação no início 
da reação para as concentrações iniciais de NO2 0,200 M, 0,100 M e 0,050 M 
10) O ciclopentano (C5H6) reage com ele próprio para formar o diciclopentadieno 
(C10H12). Uma solução de C5H6 a 0,0400 M foi monitorada em função do tempo à medida 
que a reação de 2 C5H6 → C10H12. Os seguintes dados foram coletados: 
Tempo (s) [C5H6] (M) 
0,0 0,0400 
50,0 0,0300 
100,0 0,0240 
150,0 0,0240 
200,0 0,0174 
 
Faça um gráfico de [C5H6] em função do tempo, ln [C5H6] em função do tempo e 1/[C5H6] 
em função do tempo. 
a) Qual é a ordem da reação? 
b) Qual é o valor da constante de velocidade? 
 
11) A seguinte citação é de um artigo da edição do The New York Times, de 18 de 
agosto de 1998, sobre a quebra da celulose e amido: “uma queda de 18 graus 
Fahrenheit [de 77 ºF para 59 ºF] produz um decréscimo de quarenta vezes na 
velocidade.” 
a) Calcule as energias de ativação para o processo de quebra de acordo com as duas 
estimativas do efeito da temperatura sobre a velocidade. 
b) Considerando que o valor de Ea, calculado a partir da queda de 36º, e que a 
velocidade de quebra de primeira ordem com uma meia-vida a 25ºC de 2,7 anos, calcule 
a meia vida para a quebra a uma temperatura de -15ºC.