AP2 - Lista 06 - Cinética Química (1)

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QUÍMICA APLICADA À ENGENHARIA 
Prof. Milton Ferreira 
Lista 06: CINÉTICA QUÍMICA 
ALUNOS: 
DIEGO ATHAYDE LEITE – 2010116194 
TIAGO SILVA DOS SANTOS – 2010113098 
ÉRICA IANNE DA SILVA SOUZA - 2010115624 
 
1. O NO2 proveniente dos escapamentos dos veículos automotores é também 
responsável pela destruição da camada de ozônio. As reações que podem 
ocorrer no ar poluído pelo NO2, com o ozônio, estão representadas pelas 
equações químicas I e II, e pela equação química global III. 
 
I - NO2(g) + O3(g) → NO3(g) + O2(g) (etapa lenta) 
II - NO3(g) + NO2(g) → N2O5(g) (etapa rápida) 
III - 2NO2(g) + O3(g) → N2O5(g) + O2(g) (equação química global) 
 
Com base nessas informações e nos conhecimentos sobre cinética química, 
pode-se afirmar: 
a) A expressão de velocidade para a equação química global III é 
representada por V = k[NO2] [O3]. 
b) A adição de catalisador às etapas I e II não altera a velocidade da reação III. 
c) Duplicando-se a concentração molar de NO2(g) a velocidade da reação 
quadruplica. 
d) A velocidade das reações químicas exotérmicas aumentam com a elevação 
da temperatura. 
e) A equação química III representa uma reação elementar. 
 
 
 
 
 
2. A água oxigenada é empregada, freqüentemente, como agente microbicida 
de ação oxidante local. A liberação do oxigênio, que ocorre durante a sua 
decomposição, é acelerada por uma enzima presente no sangue. Na limpeza de 
um ferimento, esse microbicida liberou, ao se decompor, 1,6 g de oxigênio por 
segundo. Nessas condições, a velocidade de decomposição da água oxigenada, 
em mol/min, é igual a: 
a) 6,0 
b) 5,4 
 
c) 3,4 
d) 1,7 
X=1,6g.60s 
X=96g/m 
Oxigênio ~ 16g/mol 
96g÷16g = 6mol 
V=6mols/min 
 
 
 
 
3. Em geral, reação química não ocorre toda vez que acontece uma colisão entre 
espécies potencialmente reativas. A reação ocorre quando as espécies reativas 
possuem um mínimo de energia no momento da colisão. É uma barreira que as 
espécies que colidem devem suplantar para produzir os produtos. Esse mínimo 
de energia denomina-se energia de 
a) reação. 
b) ativação. 
c) dissociação. 
d) ionização. 
e) combustão. 
 
4. A água atua com maior intensidade (maior rapidez de reação) sobre o ferro 
quando ela 
 
a) está quente e o ferro, em barras, está à temperatura ambiente. 
b) é vapor e o ferro, em limalha, está aquecido. 
c) está fria e o ferro, em barras, está frio. 
d) é sólida e o ferro, em limalha, está aquecido. 
e) é vapor e o ferro, em limalha, está à temperatura ambiente. 
 
5. Um prego de ferro foi colocado em uma solução aquosa ácida e aconteceu a 
reação representada pela equação: 
Fe(s) + 2H+(aq) → Fe2+(aq) + H2(g) 
Para tornar essa reação mais rápida, pode-se repetir o experimento fazendo o 
seguinte: 
I. aquecer a solução de ácido 
II. usar solução de ácido mais diluída 
III. triturar o prego 
A rapidez SOMENTE é aumentada quando se realiza 
a) I 
b) II 
c) III 
d) I e II 
e) I e III 
 
 
6. Muitas das reações químicas que ocorrem no nosso organismo, nas indústrias 
químicas e na atmosfera são afetadas por certos catalisadores. Por exemplo, no 
homem, as enzimas são os catalisadores das reações bioquímicas. A função 
destes nas reações químicas é: 
a) diminuir a energia de ativação da reação. 
b) tornar espontânea uma reação não espontânea. 
c) deslocar o equilíbrio da reação. 
d) diminuir a entalpia total de uma reação. 
 
7. Em vários processos industriais é de grande importância o controle da 
velocidade das reações químicas envolvidas. Em relação à cinética das reações 
químicas, podemos afirmar que: 
(01) o aumento da concentração dos reagentes diminui a velocidade das 
reações. 
(02) a velocidade de uma reação independe da superfície de contato. 
(04) em geral, o aumento da temperatura leva a um aumento da velocidade das 
reações químicas. 
(08) um catalisador tem como função diminuir a energia de ativação e, 
conseqüentemente, aumentar a velocidade da reação. 
(16) as enzimas são proteínas que atuam como catalisadores biológicos. 
(32) para que uma reação se processe rapidamente, é necessário que as 
moléculas de reagentes não colidam entre si. 
(64) a concentração de apenas um reagente não influencia a velocidade de uma 
reação química. 
 
8. O trióxido de enxofre SO3, matéria-prima para fabricação do ácido sulfúrico 
H2SO4, é preparado através da oxidação de enxofre, em presença de 
catalisador, conforme a reação abaixo: 
SO2(g) + ½ O2(g) SO3(g) 
Considerando a reação simples e elementar, marque a opção correta: 
a) a reação é de primeira ordem em relação ao SO2. 
b) aumentando à temperatura, diminui a velocidade de formação do SO3. 
c) a reação é de terceira ordem em relação aos reagentes. 
d) aumentando a temperatura, diminui a energia cinética média das moléculas. 
e) a velocidade de desaparecimento do SO2 é a metade da velocidade de 
desaparecimento do O2. 
 
9. O ácido oxálico, H2C2O4, reage com o íon permanganato (MnO4–) formando 
CO2 e H2O conforme a equação abaixo. 
 
2 MnO4(aq) + 5 H2C2O4(aq) + 6 H+(aq) 2 Mn2+(aq) + 10 CO2(g) + 8 H2O 
 
Sabendo que a lei cinética da reação é v = k [MnO4–] . [H2C2O4], são 
apresentadas as afirmações abaixo. 
 
I. A ordem em relação a cada reagente é igual a 1 e a ordem global da reação é 
igual a 2. 
II. A velocidade inicial da reação triplica quando a concentração inicial do íon 
permanganato é triplicada. 
III. Quando a concentração inicial do ácido oxálico é duplicada, a velocidade da 
reação quadruplica. 
IV. O íon permanganato sofre oxidação, sendo, por esta razão, o agente redutor, 
enquanto o ácido oxálico é o agente oxidante. 
 
Estão corretas apenas as afirmativas 
a) Apenas I e II. 
b) Apenas I e III. 
c) Apenas I, II e IV. 
d) Apenas II, III e IV. 
e) I, II, III e IV. 
 
10. Considere a equação genérica representada por: 
2A + B 1/2 C + D + 2E. 
É correto afirmar que a velocidade de formação de: 
a) E é igual à velocidade de desaparecimento de B. 
b) D é igual à velocidade de desaparecimento de A. 
c) C é igual à velocidade de desaparecimento de B. 
d) C é igual à velocidade de desaparecimento de A. 
e) D é igual à velocidade de desaparecimento de B. 
 
11. Considerando que a reação: 
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(I) ocorra numa única etapa, pode-se afirmar que: 
a) A soma das velocidades de consumo do CH4(g) e O2(g) é igual à velocidade de 
formação da água. 
b) A velocidade de consumo do O2(g) é a metade da velocidade de formação do 
CO2(g). 
c) A velocidade de consumo do CH4(g) é igual à velocidade de formação do 
CO2(g). 
d) A velocidade da reação é dada por V = K[CH4(g)] ⋅ [O2(g)]. 
e) A reação é de primeira ordem. 
 
 
 
 
 
 
12. No interior das células do organismo humano, existe uma substância 
denominada catalase, que atua como catalisador na decomposição da água 
oxigenada. Com base nessa equação e nos conhecimentos sobre cinética 
química, é correto afirmar: 
 
a) A catalase é consumida durante a reação. 
b) A catalase acelera a decomposição da água oxigenada, aumentando a 
energia de ativação da reação. 
c) A catalase possibilita a diminuição de energia de ativação da etapa 
determinante da velocidade de reação. 
d) O aumento da concentração de água oxigenada diminui a velocidade da 
reação. 
e) O aumento da temperatura favorece a decomposição da água oxigenada. 
 
13. A formação do dióxido de carbono (CO2) pode ser representada pela 
equação: 
C(s) + O2(g) CO2(g) 
 
Se a velocidade de formação do CO2 for de 4 mol/minuto, o consumo de 
oxigênio, em mol/minuto, será: 
a) 8. 
b) 16. 
c) 2. 
d) 12. 
e) 4. 
O2 - CO2 
1 - 1 
X= 2.1+2.1 
X=2+2 
X=4mols/m 
 
 
 
 
 
 
 
14. Uma certa reação química é representada pela equação: 
2 A(g) + 2 B(g) C(g) 
em que A, B e C significam as espécies químicas que são colocadas para reagir. 
Verificou-seexperimentalmente numa certa temperatura que a velocidade desta 
reação quadruplica com a duplicação da concentração da espécie A, mas não 
depende das concentrações das espécies B e C. Indique a opção que contém, 
respectivamente, a expressão correta da velocidade e o valor correto da ordem 
da reação: 
a) v = k [A]2 [B]2 e 4. 
b) v = k [A]2 [B]2 e 3. 
c) v = k [A]2 [B]2 e 2. 
d) v = k [A]2 e 4. 
e) v = k [A]2 e 2. 
 
V=k[A].[B] 
V=k[A]^2.[B]^0 
V=K[A]^2 . 1 
V=K[A]^2 
15. Foram obtidos os seguintes dados experimentais para a reação X + Y Z: 
[x] (mol / L) [y] (mol / L) v (mol / L . s) 
0,15 0,15 9 
0,15 0,30 18 
0,30 0,15 36 
 
a) Qual a expressão da lei de velocidade da reação? 
V=K.X^2.Y 
b) Qual o valor da constante de velocidade dessa reação? 
K=V÷(X^2.Y) 
K=9÷(0.15^2.0,15) 
K=2666,66mol^-1.L^-1/s 
 
 
 
 
 
 
16. Considere os dados experimentais abaixo relativos a uma determinada 
reação química, obtidos a mesma temperatura, 
 
 [A] Velocidade inicial, 
M. min-1 
1ª experiência 1,20 4,68 x 103 
2ª experiência 3,60 4,21 x 104 
Podemos afirmar que o valor numérico da constante de velocidade da reação é: 
 
a) 3,25 x 10-2 
b) 3,25 x 103 
c) 0,325 x 10-3 
d) 3,78 x 10-2 
e) 3,90 x 102 
 
17. Com base no Gráfico da variação da concentração de reagentes e produtos 
da reação 2N2O5(g) → 4NO2(g) + 1O2(g), Calcule a velocidade média entre 200 e 
400 segundos e a velocidade instantânea no tempo de 300 segundos. 
 
 
 
Vm = Δ[ final – inicial ] = (200- 100) mol/ L =100 mol/L = 0,5 mol/L . s 
 Δ[ tfinal – tinicial ] (400-200) s 200