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Escola de Engenharia de Lorena - USP 
Cinética Química – Capítulo 03 – Reações Irreversíveis 
 
 
Série de Exercícios – Prof. Dr. Marco Antonio Pereira 
PARTE 1 – REAÇÕES DE ORDEM DEFINIDA 
 
PRIMEIRA ORDEM 
 
1) - (P1 - 1993) A reação do peróxido de benzoíla para éter dielítico é uma reação de primeira 
ordem e irreversível. Sabe-se que em 10 minutos ocorre uma conversão de 75,2% do peróxido de benzoíla 
a 333 K e deseja-se saber: A) Qual a conversão em 1 hora (XA = 0,9998) e B) O tempo de meia-vida desta 
reação (t1/2 = 4,97 min) 
 
 
 2) - (P1 – 2001) - A dissociação do Ácido-3-ceto-Pentanodióico é irreversível e a sua constante de 
velocidade vale 2,46 x 10-5 (min)-1 e 5,76 x 10-3 (min)-1 a temperatura de 273 K e 313K, respectivamente. 
Calcule o tempo necessário para uma conversão de 80% a 350 K. (t = 5,46 min) 
 
 
3) - (P2 – 1996) A dissociação de uma substância é uma reação de primeira ordem com uma 
energia de ativação de 12.000 calorias. Esta reação a 322 K sofre uma dissociação de 98% em 2 horas. 
Calcular a temperatura na qual a substância se dissociará 1% em 5 minutos. (T = 280,12K) 
 
 
 4) – (P1 – 1998) - Uma reação irreversível de primeira ordem sofre uma conversão de 42 % após 20 
minutos. Deseja-se saber: A - a sua conversão após 40 minutos? (XA = 0,663) e B - o seu tempo de meia-
vida? (t1/2 = 25,48 min) 
 
 
 5) - (P1 – 1999) - A reação de primeira ordem 2 A ⇒ 2 B + C possui uma conversão de 
35% decorridos 325 segundos de seu inicio. 
Qual o tempo necessário para que ocorra 90 % desta reação química? (t = 1738 seg) 
 
 6) – (Exame 2000) - A reação irreversível de primeira ordem a volume constante 2 A ⇒ 2B + C 
possui uma conversão de 42% após 2 minutos de reação. 
Qual o tempo necessário para que a concentração molar diminua de ¼? (t = 63 s) 
 
7) – (P1 – 2000) - O tempo de meia vida do decaimento radioativo (primeira ordem) do 14C é 5730 
anos. Uma amostra arqueológica contendo madeira possui somente 72% da quantidade de 14C encontrado 
em árvores vivas. Esta mostra é analisada. Qual a idade desta amostra? (t = 2715 anos). 
 
 
8) – (P1 – 2003) - Um dos riscos das explosões nucleares é o da formação do 90Sr que se incorpora 
aos ossos, em lugar do cálcio. O nuclídeo emite raios β com energia de 0,55 MeV e o tempo de meia-vida 
deste decaimento radioativo (reação de primeira ordem) é de 28,1 anos. Imagine que um recém-nascido 
incorpore 1,0μg do nuclídeo ao nascer. Quanto do nuclídeo estará presente no seu organismo depois de: a) 
21 anos e b) 70 anos, na hipótese de não haver perdas por metabolismo. 
 Respostas: A) m = 0,595 μg / B) m = 0,177 μg 
 
 
 9) A reação química A → produtos é uma reação irreversível de primeira ordem a volume 
constante. Sabendo-se que em 20 minutos ocorre uma conversão de 43 % de A, deseja-se saber qual a 
conversão da reação após decorridos 1 hora de reação ? qual o tempo de meia-vida desta reação ? 
 Respostas: a) XA = 0,815 b) t1/2 = 24,67 min 
 
 
10 – (P1 – 2000) - A constante de velocidade da decomposição do pentóxido de nitrogênio em 
solução no tetracloreto de carbono a 25oC é igual a 46,9 x 10-6 (s)-1 conforme apurado por Eyring e Daniels 
[J. Am. Chem. Soc. 52, 1472 (1931)]. Complete a tabela a seguir e plote um gráfico de conversão versus 
tempo para esta reação no intervalo de 0 a 200 minutos. 
t (min) 0 20 40 80 120 160 
 
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 11) - (Exame – 1990) A dissociação do perborato de sódio é uma reação de primeira ordem e 
possuí uma energia de ativação de 23120 cal. A constante de velocidade desta reação é 7,5x10-3 (min)-1 a 
40,2ºC. 
Determine: 
a) A equação de velocidade desta reação em função da temperatura. 
b) O tempo necessário para que 99,99% do perborato seja transformado em produto a 48ºC. 
c) O tempo de meia vida desta reação a 48ºC. 
d) A conversão obtida após 10 horas de reação a 30ºC. 
 Respostas: a) - rA = 1,02 x 10 14 e -11636/T CA ; b) t = 498 min ; c) t ½ = 37,5 min ; d) XA = 0,725 
 
 
12) - A dissociação do sal de diazônio é uma reação irreversível de primeira ordem cuja constante 
de velocidade é de 9 x 10-3 (min)-1 e 13 x 10-3(min)-1 as temperaturas de 297,9 K e 303,2 K, 
respectivamente. Calcular: 
a) A energia de ativação desta reação 
b) A equação de velocidade em função da temperatura 
c) A constante de velocidade a 308,2 K 
d) O tempo necessário para que ocorra 99% da reação a 308,2 K 
e) O tempo de meia-vida desta reação a 308,2 K 
Respostas: a) Ea = 12453 cal ; b) - rA = 1,23 x 10 7 e -6267/T CA ;c) k = 0,0182 (min)-1 
d) t = 253 min ; e) t ½ = 38,1 min 
 
 
13) - (Exame – 1999) - A constante de velocidade da decomposição do álcool diacetona, a 25oC, 
com hidróxido de sódio como catalisador (CNaOH = 0,02 M), tem o valor de 0,0455 (min)-1, conforme 
determinação de LaMer e Miller [J. Am. Chem. Soc. 57, 2674 (1935)]. 
Determine : 
a - o tempo de meia-vida do álcool na temperatura de 25oC. 
b - a concentração do álcool diacetona após 20 min, partindo-se de uma concentração inicial de 
álcool de 0,060 mol/litro ? 
c - a fração decomposta de álcool após 1 hora de reação ? 
 Respostas: a) t½ = 15,23 min b) CA = 0,024 M c) XA = 0,935 
 
 
14) - (P1 – 1.997) - A 155oC, a decomposição em fase gasosa do peróxido de di-ter-butilo é uma 
reação de primeira ordem, dada por: (CH3)3COOC(CH3)3 → (CH3CO)2 + 2C2H6 
 
A tabela abaixo contém os resultados obtidos por Ralley e colaboradores [J. Am. Chem. Soc., 70, 
88] para a pressão total (π) em função do tempo (t) obtidas em um recipiente a volume constante. 
t (min) 0 3 6 9 12 15 18 21 
π (atm) 169,3 189,2 207,1 224,4 240,2 255,0 269,7 282,6 
 Calcular a constante de velocidade da reação : 
 A - pelo método das médias aritméticas. 
 B - pelo método gráfico (ou similar). 
 C - Qual a conversão do reagente após 30 minutos de reação ? 
 D - Qual a pressão do etano após 30 minutos de reação ? 
 Respostas: A e B) k = 0,0196 (min)-1 C) XA = 0,443 D) pR = 149,95 atm 
 
 
15 - (Exame 2001) - A constante de velocidade de primeira ordem do 2-cloropropano em propileno 
e cloreto de hidrogênio foi determinada no intervalo de temperatura entre 600 e 700 K, conforme mostrado 
na tabela abaixo : 
 
k (s)-1 0,162 0,238 0,311 0,475 0,706 0,901 1,225 1,593 
T (K) 640,6 646,7 651,2 657,5 665,1 669 674,9 679,7 
 
A – Qual a energia de ativação desta reação ? 
B – Qual a equação de velocidade em função da temperatura ? 
C – Qual a conversão desta reação a 620 K após 5 segundos? (XÁ = 0,197) 
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16 - (P2 – 2004) - A reação química de dissociação do pentóxido de nitrogênio foi estudada no 
intervalo de temperatura entre 280K e 350K. Os valores de constante de velocidade encontrados em função 
da temperatura estão na tabela abaixo. Determinar: 
A - a energia de ativação da reação. (E = 23.858 cal/mol) 
B - a equação de velocidade desta reação em função da temperatura. 
C – a temperatura na qual a constante de velocidade desta reação será igual a 0,01 s-1 (T = 346,2K) 
D – a curva de Temperatura versus tempo de meia-vida desta reação entre 290 e 330 K. 
 
T (K) 288,1 298,1 313,1 323,1 338,1 
k (s
-1
) 1,04 x 10
-5
 3,38 x 10
-5
 2,47 x 10
-4
 7,59 x 10
-4
 4,87 x 10
-3
 
 
Dado: N2O5 → N2O4 + ½ O2 
 
 
 17 - (P1 – 1999) - J.R. Raley, R.F. Rust e W.E. Vaugham estudaram a reação química de primeira 
ordem de decomposição do peróxido de diterbutila (Journal of American Chemical Society, 70,88 – 1948) e 
os valores de pressão total em diferentes temperaturas utilizadas encontra-se apresentado nas tabelas a 
seguir : 
 
T = 147,2oC T = 154,9oC 
Tempo (min) Pressão total (atm) Tempo (min) Pressãototal (atm) 
0 0,2362 0 0,2227 
2 0,2466 2 0,2409 
6 0,2613 3 0,2489 
10 0,2770 5 0,2646 
14 0,2910 6 0,2725 
18 0,3051 8 0,2877 
22 0,3188 9 0,2952 
26 0,3322 11 0,3100 
30 0,3448 12 0,3160 
 Reação: (CH3)3C-O-O-C(CH3)3 ⇒ 2(CH3-CO-CH3) + C2H6 
 
 Calcule: 
 A – a equação de velocidade desta reação a 147,2oC. 
 B - a equação de velocidade desta reação a 154,9oC. 
 C – a energia de ativação desta reação. (Ea = 37.470 cal) 
 
 
18 - (Exame 2001) - A hidrólise do brometo de butila terciário em solução aquosa de acetona é de 
primeira ordem e se pode representar pela seguinte equação estequiométrica : 
 
ter-C4H9Br + H2O ter-C4H9OH + HBr 
 
T = 25oC T = 50oC 
t (min) [ter-C4H9Br] (M) t (min) [ter-C4H9Br] (M) 
0 0,1040 0 0,1056 
195 0,0896 18 0,0856 
380 0,0776 40 0,0645 
600 0,0639 72 0,0432 
 
Dois experimentos foram realizados em temperaturas diferentes e os dados encontrados estão na 
tabela apresentada. 
A – Qual a equação de velocidade desta reação ? Quais os valores de constante velocidade a cada 
temperatura dada ? 
B – Qual a energia de ativação desta reação ? (E = 20.973 cal/mol) 
C – Qual a concentração de HBr formado após 3 horas de reação a 40oC ? (Dado: CAo = 0,10 M) 
 
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19 - O íon tricloroacetato em solventes ionizantes que contém H+ se decompõe em CO2 e 
clorofórmio, de acordo com reação : 
 
H+ + CCl3COO- → CO2 + CH3Cl3 
 
As constantes de velocidade desta reação em função da temperatura são as seguintes: 
 
T (K) 323 328 333 338 343 348 353 
k (s-1) 6,52E-07 1,53E-06 3,49E-06 7,8E-06 1,7E-05 3,62E-05 7,55E-05 
 
Calcular: 
A) a energia de ativação desta reação. 
B) o tempo de meia vida da reação a 100oC 
C) o tempo necessário para que ocorra 40% de conversão a 90oC 
 
 
SEGUNDA ORDEM 
 
 
20 - (P1 – 2001) - Uma reação de segunda ordem do tipo A + B → produto é realizada a 20ºC 
com concentrações iguais dos dois reagentes (0,01 mol/l) e obteve-se um tempo de meia-vida de 150 
segundos. A mesma reação realizada a 25ºC obteve uma constante de velocidade k = 0,784 L/mol.seg. 
Calcule a energia de ativação da reação. 
 Respostas: E = 5.608 cal/mol 
 
 
 21) - (P1 – 2001) - A constante de velocidade da reação A + B ⇒ produtos é de k = 0,00346 
(L/mol.s) a 45oC. Sabendo-se que a velocidade desta reação dobra após um aumento de temperatura de 
10oC, calcule o tempo para uma conversão de 40% da reação a 80oC, nas seguintes concentrações iniciais: 
A - CAo = CBo = 0,10 M (t = 202,2 min) 
B - CAo = 0,10 M , CBo = 0,45 M (t = 36,2 min) 
 
 
22) - (P1 – 2000) -Uma espécie química A reage , em fase aquosa, para formar R em um reator 
descontínuo, de acordo com a seguinte estequiometria : A → R. 
No primeiro minuto, sua concentração cai de 2,03 M para 1,97 M. Qual é a equação de velocidade 
para a reação, se a cinética for de segunda ordem em relação ao componente A ? 
Resposta: -rA = 0,015CA2 
 
 
23 – (P1 – 1999) - Uma reação de segunda ordem do tipo A + B → produtos foi conduzida 
numa solução que inicialmente era 0,050 M de A e 0,080 M de B. Decorridos uma hora, a concentração de 
A caiu para 0,020 M. Calcule 
A – a constante de velocidade 
B – o tempo de meia-vida da reação. (t½ = 42,80 min) 
 
 
 24 - (Exame 2.000) - A reação 2 A → R é de segunda ordem com k = 3,5 x 10-4 L/mol.s a 
temperatura ambiente (25oC) e possui uma energia de ativação de 18.000 cal/mol. Calcular o tempo 
necessário para a concentração de A cair de 0,260 M para 0,011 M. A) a 25oC ; B) a 40oC ? 
 Respostas: A) t = 4145 min B) t = 967 min 
 
25) (P1 – 2006) - A reação A + 2B → 3R possui a seguinte equação de velocidade: –rA = 
0,0125CACB (mol/L.min) e é realizada em fase liquida em um reator a volume constante. 
A reação é realizada a partir de uma concentração inicial de A e B, de 1,0 M e 1,5M, 
respectivamente. 
Calcule o tempo necessário para que as concentrações de A e B sejam iguais? (t = 64,9 min) 
 
 
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26) – (P1 – 2005) - DeMore e um grupo de colaboradores [Chemical Kinetics and Photochemical 
data for use in stratospheric modeling: Evaluation Number 11, JPL Publication 94-26 (1994)] verificaram 
que os átomos de cloro reagem rapidamente com o ozônio, em fase gasosa, através da seguinte reação 
elementar bimolecular: 
 
Cl + O3 ClO + O2 onde k = 1,7x1010e-260/T (L.mol-1 s-1) 
 
Estimar a velocidade da reação: A) a 20 km de altura (T = 220K), onde [Cl] = 5x10-17 M e [O3] = 
8x10-9 M e B) a 45 km de altura (T = 270K), onde [Cl] = 3x10-15 M e [O3] = 8x10-11 M. 
 C) Qual a energia de ativação desta reação? (E = 517,4 cal/mol) 
 
 
27) – (Exame 2.000) - A realização de um experimento cinético em duas temperaturas diferentes 
permite a identificação da energia de ativação da reação estudada. Uma reação de segunda ordem, de 
estequiometria conhecida (A + 2B → 3R) é então estudada em duas temperaturas diferentes. Os 
resultados obtidos após 1 hora de reação são os seguintes : 
 
T (K) 330 350 
XA (%) 25 60 
 
O estudo foi realizado a partir de concentrações iniciais de A e B iguais a 1,2 M e 2,4 M, 
respectivamente. Utilizando-se da mesmas concentrações iniciais acima, determine a 340K : 
A - o tempo necessário para que ocorra uma conversão de 30 % 
B – a concentração de R após 1 minuto de reação. 
 Respostas: A) t = 35,6 min B) CR = 0,042 M 
 
 
28) (P1 – 2006) - A equação da constante de velocidade da reação de dimerização do butadieno 
em função da temperatura é a seguinte: 
 
T
k 5680673,7log −= onde k é dado em (M)-1(s)-1 
 
 A – Qual a energia de ativação desta reação? 
 B – Qual o tempo de meia-vida desta reação a 300oC, para CAo = 0,50 M? 
C – Qual a conversão a 350oC após 10 minutos de reação, para CAo = 0,50 M? 
 
 
29) (P1 – 2006) - A realização de um experimento cinético em duas temperaturas diferentes permite 
a identificação da energia de ativação da reação estudada. Uma reação química irreversível de segunda 
ordem a volume constante (A + B → produtos) é estudada a partir de concentrações iniciais iguais a 
0,55M. 
 
Os resultados obtidos estão na tabela abaixo: 
 
T (oC) t (min) XA 
10 60 32,0 
25 30 67,5 
 
Considerando as mesmas concentrações iniciais, calcular: 
A - o tempo necessário para que ocorra uma conversão de 90% a 40oC. 
B - a temperatura na qual ocorre uma conversão de 30 % em 2 horas. 
 
 Considerando CAo = 0,55M e CBo = 1,50M, calcular: 
 C – o tempo necessário para uma conversão da reação de 32% a 10oC. 
 D – a conversão da reação após 30 minutos a 25oC. (XA = 0,982) 
 
 
 30 – (P2 – 2001) - A constante de velocidade da reação 2,4-dinitroclorobenzeno com a piperidina foi 
determinada por Burnett e Crockford [J. Chem. Ed. 33, 552 (1956)] e vale 1,11 L/mol.min a 25oC e 0,200 a 
0oC. 
 A – Calcular a energia de ativação. (E = 11.081 cal/mol) 
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 B – Calcular a conversão da reação a 10oC após 1 hora a partir de concentrações iniciais iguais a 
0,50 M para ambos os reagentes. (XA = 0,925) 
 C – Calcular a conversão da reação a 10oC após 1 hora a partir de uma concentração inicial de 2,4-
dinitroclorobenzeno de 0,20 M e de uma concentração inicial de piperidina de 0,40 M. (XA = 0,996) 
 Dado: A relação estequiométrica entre os reagentes é 1:1. 
 
 
31 – (P1 – 2006) - A reação A + B ⇒ R + S é uma reação bimolecular e a sua constante 
de velocidade é 0,00654 (L/mol.seg) a 17ºC. 
Em uma determinada experiência foram utilizadas concentrações iniciais de Ae B iguais a 0,40 
moles/litro e 0,70 moles/litro, respectivamente. 
 
Calcular o tempo necessário para que: 
a) a velocidade de consumo de A diminua até a metade de seu valor inicial. 
b) a concentração de B diminua 40% em relação a sua concentração inicial. ( t = 353,3 s) 
 
Determine: 
c) A energia de ativação da reação, sabendo-se que a velocidade da reação triplica quando 
realizada a 33ºC. 
d) A equação de velocidade em função da temperatura. (-rA = 8,7x106e-6093/TCACB) 
 
 
32 – (P2 – 2004) - A reação A + B ⇒ R + S é uma reação bimolecular e a sua constante 
de velocidade é 0,0032 L/mol.seg a 30ºC. 
Em uma determinada experiência foram utilizadas concentrações iniciais de A e B iguais a 1,25 M e 
1,80 M, respectivamente. 
 
Determine: 
A - A velocidade inicial de consumo do reagente A . 
B - O tempo para que a velocidade de consumo de A diminua até a metade de seu valor inicial. 
C - O tempo para que a conversão de B seja de 50%. ( t = 329,1 seg) 
D - A energia de ativação da reação, sabendo-se que a velocidade da reação triplica após um 
aumento de 17,5ºC na temperatura da reação. (E = 12.300 cal/mol) 
 
 
33) – (Exame – 1997) - A reação irreversível de um maleato (M) { M + R → 2 S + T } é de 
segunda ordem e ocorre em fase líquida. Análises experimentais a 20ºC permitiram a determinação da 
concentração molar do produto S em diversos tempos, conforme apresentado na tabela a seguir: As 
concentrações iniciais dos reagentes M e R utilizados foram de 1,0M e 2,0M, respectivamente: 
 
t (min) 0 10 20 30 40 50 
CS (M) 0 0,352 0,612 0,824 0,996 1,138 
 
Determine a equação de velocidade desta reação em moles, litros e minutos. (-rA = 0,01CACB) 
 
 
34) - (P1 – 1997) A reação química entre paratoluenosulfonato de metila e iodeto de sódio em 
solução de acetona a 26,5oC é uma reação de segunda ordem. Esta reação foi estudada e as 
concentrações molares dos reagentes foram obtidas através do tempo conforme dado na tabela a seguir : 
t (h) 0 1 2 3 4 5 6 8 
C x 102 (M) 5,0 4,72 4,48 4,26 4,03 3,86 3,70 3,40 
 Calcular: 
 A - a constante de velocidade. 
 B - o tempo de meia-vida 
 C - o tempo de um quarto de vida. 
 D - O que aconteceria com o estudo cinético desta reação caso um dos reagentes fosse introduzido 
em excesso no meio reacional? 
 Respostas: a) k = 1,176 (L/mol.h) b) t ½ = 17 h c) t ¼ = 5,66 h 
 
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 35 – (Exame – 1999) A reação irreversível de segunda ordem A → produtos, foi estudada e os 
resultados obtidos foram os seguintes: 
 
t ( min) 83 193 295 430 
CA (M) 0,329 0,242 0,194 0,154 
a) Confirme graficamente a ordem e calcule a constante de velocidade. 
b) Qual a concentração do reagente A no início da reação ( t = 0) 
c) Qual o tempo de meia-vida desta reação? 
Resposta: a) k = 0,00996 (L/mol.min) b)CA0= 0,452 M c) t1/2 = 222 min 
 
 
 36 - (P1 – 1999) - A reação n-C3H7Br + S2O32- ⇒ C3H7S2O3- + Br- em solução aquosa 
é de segunda ordem global e de ordem parcial um para cada um dos reagentes. 
Os seguintes dados foram obtidos a 37,5oC: 
 
[S2O32-] (milimol/dm3) 96,6 90,4 86,3 76,6 66,8 
t (seg) 0 1.110 2.010 5.052 11.232 
 
A concentração inicial do n-C3H7Br utilizado neste experimento foi de 39,5 milimol/dm3. 
Calcule a constante de velocidade usando o método gráfico. (k = 1,6x10–6 L/milimol.s) 
 
 
37) (P1– 1989) A dimerização do butadieno em fase gasosa é uma reação de segunda ordem em 
relação ao butadieno. A cinética deste processo foi estudada por medidas da pressão total do sistema em 
diferentes intervalos de tempo em um reator de paredes rígidas e fixas. Os resultados encontrados para 
este experimento a 599,2 K estão dados na tabela a seguir: 
 
t (min:seg) 0 6:12 14:30 29:18 49:50 68:05 90:05 136:12 
P (Pascal) 84200 80900 76800 71400 66400 63300 60400 56400 
 
 CH CH CH2 2 2− − 
2 2 2 2H C HC HC CH CH C= − = → = 
 CH CH CH2 2 2− − 
 
Determine: 
a) A constante de velocidade em Pascal, seg. 
b) A constante de velocidade em atm, seg. 
c) A constante de velocidade em mol, litro, min. (k = 0,8456 L/mol.min) 
d) A concentração molar após 2 horas de reação 
e) O tempo no qual a conversão é de 50% (t ≅ 70 min) 
f) Aproximadamente o número de dias necessário para o final da reação (considere uma conversão 
de 99,99%). (t = 485 dias) 
 
 
38) A hidrólise do nitrobenzoato de etila por hidróxido de sódio aquoso foi observada a 25ºC por 
titulação do hidróxido em diversos tempos, conforme a tabela a seguir. A titulação foi feita com HCl 0,01N 
em alíquotas de 10ml do meio reacional. As concentrações iniciais do nitrobenzoato de etila e hidróxido de 
sódio eram de 0,01N. 
 
tempo (min:seg) 1:35 2:20 3:42 5:34 13:25 22:44 
V ácido (ml) 9,3 9,0 8,5 7,9 6,1 4,8 
Determine a lei de velocidade da reação. 
Resposta: -rA = 0,0794CACB (mol/L.s) 
 
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Cinética Química – Capítulo 03 – Reações Irreversíveis 
 
 
Série de Exercícios – Prof. Dr. Marco Antonio Pereira 
 
39 - (P1 – 1997) – Um estudo da reação entre os reagentes brometo de etileno e iodeto de potássio 
em metanol a 99% foi conduzido na temperatura de 59,72oC. Partindo-se das concentrações iniciais a 
0,02864M e 0,1531M, para o brometo de etileno e iodeto de potássio, respectivamente, foram obtidos os 
seguintes dados: 
t (h) 0 8,25 11,3 13,3 15,5 17,3 20,3 23,3 
XC2H4Br2 0 0,286 0,363 0,410 0,457 0,489 0,539 0,579 
 A equação estequiométrica é: C2H4Br2 + 3 KI → C2H4 + 2 KBr + KI3. 
a) Verificar se os dados experimentais se ajustam a uma reação de segunda ordem e 
determinar a constante de velocidade desta reação. 
b) Qual o tempo de meia-vida desta reação ? 
c) Qual a concentração do iodeto de potássio após 10 horas de reação ? 
Dado : Equação matemática para estudo de reação irreversível de segunda ordem do tipo A + 3 B 
→ produtos, com M ≠ 3 e onde (-rA) = kCACB 
 
 
 40) – (P1 – 1999) - A reação gasosa 2 NO2 + F2 ⇒ 2 NO2F é de primeira ordem em 
relação ao NO2 e ao F2. A constante de velocidade da reação é de 38x10-3 L/mol.seg a 27oC. 
Calcule o número de moles de NO2, F2 e NO2F presentes após 10 minutos de reação, a partir de 
uma quantidade inicial de 2 moles de NO2 e 3 moles de F2 introduzidos em um recipiente de 400 litros a 
270C. 
 Respostas: nF2 = 2,72 mols ; nNO2 = 1,44 mols e nNO2F = 0,56 mols 
 
 
DEMAIS ORDENS 
 
41) Determine uma equação matemática de conversão (XA) do reagente em função do tempo para 
uma reação irreversível (n = 1,5) a volume constante do tipo : A → produtos. Em seguida, determine o 
tempo de meia vida desta reação. (a equação deve ficar em função de k e CAo). 
 Resposta: 
AoCk
t 828,0
2
1 = 
 
 
 42 - (P1 – 2001) – Deduza uma equação matemática de conversão (XA) em função do tempo para 
uma reação irreversível de ordem 3 a volume constante do tipo : A → produtos e determine o tempo de 
meia vida desta reação para k = 1 L2/mol2min e CAo = 1 M. ( t1/2 = 1,5 min ). 
 
 
 43 – (P2 – 2003) - A reação em fase gasosa: A 2,7 R é de ordem zero. Em um reator, a 
volume constante, iniciando com 80% de A e 20% de inertes temos: 
 
tempo (h) 0 1 
pressão total (atm) 1 1,5 
 
Qual será a pressão total no tempo t = 1, se introduzirmos A no reator: 
a) A uma pressão total de 10 atm, sem inertes. 
b) A uma pressão total de 10 atm, mas com 90% de inertes. (π = 10,50 atm) 
 
tMkC
XM
XM
Ao
A
A )3(
)1(
3ln −=⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−
−
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Cinética Química – Capítulo 03 – Reações Irreversíveis 
 
 
Série de Exercícios – Prof. Dr. Marco Antonio Pereira 
44 - (P2 – 2004) - Para uma determinada reação química irreversível a volume constante cuja 
estequiometria é do tipo: αA + βB ⇒ ϕR são conhecidas as seguintes informações:Inicio da Reação 
(t = 0) 
Final da Reação 
(t = ∞) 
CA (M) 1,5 
CB (M) 0,25 
CR (M) 4,5 
XA 100% 
XB 75% 
 
A- Complete a tabela acima 
B- Qual a equação estequiométrica desta reação? 
C- Qual o tempo de meia-vida desta reação se ela for uma reação de ordem zero? (Dado: Considere 
k=1L/mol.min) (t½ = 0,75 min) 
D- Explique como é possível para a equação estequiométrica encontrada o fato desta reação ser de 
ordem zero. 
 
 
45 – (P1 – 2003 - adaptado Fogler 5-3) A isomerização irreversível A → R foi conduzida em 
um reator batelada e foram obtidos os seguintes dados de concentração-tempo 
 
t (min) 0 3 5 8 10 12 15 17,5 
CA (mol/L) 4,0 2,89 2,25 1,45 1,00 0,65 0,25 0,07 
 
(a) Suspeita-se que esta reação seja de ordem 0,5. Verifique se esta suspeita é consistente com os 
dados experimentais obtidos. 
(b) Se você tivesse que repetir esta experiência para determinar a cinética, o que você faria de modo 
diferente? Você a realizaria a temperatura igual, mais baixa ou mais alta? Registraria diferentes 
pontos experimentais? Explique. 
(c) Acredita-se que o técnico cometeu um erro de diluição em uma das concentrações medidas. O que 
você acha? 
 
 
46 – (P2 – 1999) - A decomposição do (CH3)2O é uma reação de ordem 1,5 e foi estudada a 777 K 
a partir de quatro ensaios utilizando concentrações iniciais diferentes. A tabela abaixo apresenta o tempo 
necessário para que ocorresse uma conversão de 31% em cada um dos ensaios realizados. 
 
CAo (mol/litro) x 103 8,13 6,44 3,10 1,88 
t (seg) 590 665 900 1140 
 
 A - Determine a constante de velocidades desta reação. 
 B – Qual o tempo de meia-vida desta reação a partir das seguintes concentrações iniciais : 0,010 e 
0,030 mol/litro ? (t½ = 1045,4 s ; t½ = 603,6 s). 
 
 
47 – (P1 – 2006) - A reação irreversível A → 2R + ½S foi realizada em um reator 
batelada a uma dada temperatura constante. 
Os seguintes dados de concentração-tempo foram obtidos: 
 
t (min) 0 29 54 85 123 171 236 330 485 
CA (M) 1 0,872 0,775 0,682 0,585 0,488 0,395 0,297 0,205 
 
Suspeita-se que esta reação seja de ordem 1,5. 
 
A - Confirme esta suspeita e calcule a constante de velocidade desta reação. 
B - Qual a concentração de R após 5 horas de reação? e a de S após 12 horas de reação? 
C - Quais os tempos de meia-vida desta reação para as seguintes concentrações iniciais: 0,010, 
0,020, 0,030, 0,040 e 0,050 mol/litro? Apresente as respostas numéricas e esboce um gráfico de 
concentração inicial versus t1/2. O que você conclui a partir do gráfico? 
 
 
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Cinética Química – Capítulo 03 – Reações Irreversíveis 
 
 
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48 – (P1 – 2006) - A reação irreversível A → R + 3S foi realizada em um reator 
batelada a uma dada temperatura constante. 
Os seguintes dados de concentração-tempo foram obtidos: 
 
t (min) 0 5 10 30 60 100 
CA (M) 0,875 0,745 0,650 0,425 0,280 0,194 
 
Suspeita-se que esta reação seja de ordem 1,75. 
 
A - Verifique se esta suspeita e calcule a constante de velocidade desta reação. 
B - Qual a concentração de R após 2h de reação? e a de S após 6h de reação? (Cs = 2,48M) 
C - Quais os tempos de meia-vida desta reação para as seguintes concentrações iniciais: 0,010, 
0,020, 0,030, 0,040 e 0,050 mol/litro? Apresente as respostas numéricas e esboce um gráfico de 
concentração inicial versus t1/2. O que você conclui a partir do gráfico? 
 
 
PARTE 2 – REAÇÕES DE ORDEM INDEFINIDA 
 
CONCENTRAÇÃO X TEMPO 
 
49) - (P1 - 2001) - Dados experimentais obtidos a partir de uma reação A → B são apresentados 
na tabela abaixo: 
tempo (s) 100 300 400 
Concentração de A (M) 0,50 0,25 0,20 
 
Determine: A) a ordem da reação; B) o valor da constante de velocidade da reação e C) o tempo de 
meia-vida para uma concentração de 1 mol/L (t½ = 100 s) 
 
 
50) – (P1 - 2003) - No Michigan Center Hospital foi feito um estudo com 81 pacientes com 
insuficiência cardíaca congestiva a partir de 1971. O numero N de pacientes que sobreviveram à doença 
depois de um determinado tempo (t) que a mesma foi diagnosticada encontra-se na tabela abaixo. 
 
t (anos) 0 1 3 5 7 9 
N 81 64 44 31 24 15 
 
A) Utilizando-se de conceitos similares aos adquiridos no curso de cinética, identifique uma 
equação de velocidade para o seguinte fenômeno: 
 
Homem com insuficiência cardíaca congestiva → Homem morto 
 
B) Estime o numero de vivos após 15 anos (R:: 4 homens) 
 
 
51) - (P1 – 2003) - Os dados da tabela seguinte aplicam-se à formação da uréia a partir do cianato 
de amônio (NH4CNO → NH2CONH2). 
No estado inicial, 22,9 g de cianato de amônio estão dissolvidos em água suficiente para completar 
1,0 L de solução. Determinar a ordem da reação, a constante de velocidade e a massa de cianato de 
amônio remanescente depois de 5 horas de reação. (Resposta: m = 2,94g) 
 
t (min) 0 20 50 65 150 
massa uréia (g) 0 7 12,1 13,8 17,7 
 
 
52) – (Exame – 1997) - A reação da isomerização do cis-dietileno-diamino-dicloro-cobalto-III em 
metanol teve a sua cinética estudada a partir da evolução da concentração molar do reagente que foi 
acompanhada ao longo do tempo, tendo sido obtido os resultados da tabela abaixo. Determinar a equação 
de velocidade da reação e calcular seu tempo de meia-vida. (t½ = 146 min) 
 
tempo (min) 0 10 20 47 80 121 
CA (M) 0,119 0,115 0,108 0,096 0,081 0,066 
 
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53) – (P2 – 1998) - Uma reação do tipo A ⇒ produtos foi estudada a 35oC e 70oC partindo-se 
de concentração inicial de A de 0,5 moles/litro. 
 
T = 35oC 
t (s) 1200 2400 3600 3900 
CA (M) 0,483 0,467 0,451 0,446 
 
T = 70oC 
t (s) 600 900 1200 1500 
CA (M) 0,338 0,281 0,231 0,190 
 
 Determine: 
 a - a ordem da reação. 
 b - a constante de velocidade da reação em cada uma das temperaturas. 
 c - a energia de ativação da reação. (E = 18.768 cal/mol) 
 d - a conversão do reagente A após 2 horas de reação a 39oC. (XA = 0,263) 
 e - o tempo de meia-vida da reação nas temperaturas de 30oC, 40oC, 50oC, 60oC e 70oC e esboce 
um gráfico com estes resultados. 
 
 
54) - (P1 – 1998) - A reação irreversível A + B → 3 C ocorre em fase líquida. Análises 
experimentais a 20ºC permitiram a determinação da concentração molar do produto C em diversos tempos, 
conforme apresentado na tabela a seguir: As concentrações iniciais dos reagentes A e B foram de 0,45 M 
 
t (min) 0 1 2 4 8 15 40 
Cc(M) 0 0,114 0,200 0,333 0,500 0,666 0,891 
 
Determine: 
a) A equação de velocidade desta reação (moles, litros e minutos) 
b) A concentração molar de A após 1 hora de reação (CA = 0,1274 M) 
 
 
55 – (P1 – 2005) - Dvorko e Shilov [Kinetics and Catalysis, 4(212), 1964] estudaram a reação de 
adição do HI no ciclohexeno em uma solução de benzeno através do acompanhamento da concentração do 
HI ao longo do tempo e os dados encontrados estão na tabela abaixo. 
A concentração inicial do HI foi de 0,106 M e do ciclohexeno foi de 0,123 moles/litro. 
 
C6H10 + HI ⇒ C6H11I 
 
t (s) 150 480 870 1.500 2.280 
CHI (M) 0,099 0,087 0,076 0,062 0,050 
 
Determinar: 
A) A equação de velocidade da reação. 
B) O tempo de meia vida da reação. (t1/2 = 34,6 min) 
C) Se as concentrações iniciais dos dois reagentes forem iguais (0,106 M), qual o tempo de meia-
vida? . (t1/2 = 42,85 min) 
 
 
56 – (P2 – 2005) - A reação química CH3COOC2H5 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH foi 
estudada na temperatura de 291,2K e as concentrações molares dos reagentes foram determinadas com o 
decorrer do tempo e se encontram apresentadas na tabela abaixo : 
 
t (min) 0 178 273 531 866 1510 1918 
[CH3COOC2H5] (M) x 103 9,80 8,92 8,64 7,92 7,24 6,46 6,03 
[NaOH] (M) x 103 4,86 3,98 3,70 2,97 2,30 1,51 1,09 
 
Calcular: 
 A – a constante de velocidadeda reação 
 B – o tempo de meia-vida da reação. . (t1/2 = 785 min) 
 C – o tempo necessário (em horas) para uma conversão de 99 % da reação. 
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57 - Para uma reação do tipo A + B → 2C + D em fase líquida foram obtidos os dados da 
tabela abaixo a 20ºC. As concentrações iniciais de A e B são respectivamente 1,5 e 3 mols/litro. 
 
t (seg) 1,18 2,88 5,6 11,0 ∞ 
XB 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 
 
Determine: 
a) A lei de velocidade a 20ºC. 
b) O tempo necessário para que a concentração de A caia para a metade. (t = 4,06 s) 
c) O tempo necessário para que a concentração de B diminua de um terço. (t = 6,94 s) 
 
 
58 – (P1 – 2005) - A reação entre propionaldeído e acido cianídrico foi estudada a 25ºC. em uma 
solução aquosa a 25ºC, as concentrações ao longo do tempo foram as seguintes: 
 
t (min) 0 2,55 5,39 12,45 17,02 ∞ 
(HCN), mol/L 0,0991 0,0906 0,083 0,0706 0,0653 0,0424 
(C3H7CHO), mol/L 0,0566 0,0482 0,0406 0,0282 0,0229 0 
 
Determinar: 
A) a equação de velocidade desta reação. 
B) o tempo de meia-vida da reação. . (t1/2 = 12,5 min) 
 
 
59 – (P2 – 2006) - A reação química de hidrólise alcalina do acetato de etila possui a seguinte 
equação estequiométrica: 
H3COOC2H5 + OH- → H3COO- + C2H5OH 
 
Esta reação foi realizada experimentalmente a temperatura constante a partir das concentrações 
iniciais do acetato de etila e do alcali de 0,0121M e 0,0258M, respectivamente. 
A concentração do alcali foi acompanhada ao longo do tempo e os resultados obtidos encontram-se 
na tabela abaixo: 
 
t (seg) 224 377 629 816 ∞ 
COH- (M) 0,0226 0,0210 0,0192 0,0182 0,0137 
 
Determine: 
a) A equação de velocidade desta reação nas unidades: mol, litro e minuto. 
b) O tempo de meia-vida desta reação. 
c) A concentração molar dos produtos formados após uma hora de reação. (CR = CS = 0,0117M) 
 
 
60) (P2 – 1992) - Acetato de metila é saponificado por um alcali (CH3COOCH3 + NaOH → 
CH3COONa + CH3OH) a 25ºC. Esta reação foi estudada a partir do acompanhamento da concentração 
do alcali em diversos tempos, conforme apresentado na tabela: 
 
t (min) 0 3 5 7 10 15 25 
[NaOH] (mol/l) 0,010 0,00740 0,00634 0,00550 0,00464 0,00363 0,00254 
 
Sabendo-se que não existe excesso de nenhum dos reagentes, determine: 
a) A equação de velocidade desta reação a 25ºC. 
b) A concentração do alcali após 1 hora de reação 
c) A concentração do acetato de sódio após 2 horas de reação 
d) O tempo necessário em horas para que ocorra 99,99% de conversão do alcali. 
e) Um esboço de curva de concentração x tempo para o alcali e para o metanol. 
 Respostas: B) CA = 0,0012 M C) CR = 0,00924 M D) t = 1.418 horas 
 
 
61) A saponificação do acetato de etila em solução de hidróxido de sódio (CH3COOC2H5 + NaOH 
→ CH3COONa + C2H5OH) a 30ºC foi estudada por Smith e Lorenson em 1939. As concentrações 
iniciais de éster e alcali foram ambas de 0,05 mol/dm3 e a diminuição na concentração do éster (x), foi 
medida em diversos tempos e está apresentada na tabela a seguir. 
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Cinética Química – Capítulo 03 – Reações Irreversíveis 
 
 
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Calcular a equação de velocidade da reação. 
 
x (mol/dm3) 0,00591 0,01142 0,01630 0,02207 0,02717 0,03147 0,03644 
tempo (min) 4 9 15 24 37 53 83 
 
 
 62) – (P2 – 1995) - Para a reação 2FeCl3 + SnCl2 → 2FeCl2 + SnCl4 em solução aquosa 
foram obtidos os seguintes dados a 25ºC. 
 
t (min) 1 3 7 11 40 
y (mols/litro) 0,01434 0,02664 0,03612 0,04102 0,05058 
 
onde y é a quantidade de FeCl3 que reage em mols/litro. As concentrações iniciais de SnCl2 e FeCl3 são de 
0,03125 e 0,0625 mols/litro. Determine a equação de velocidade desta reação. 
 
 
63) - (Exame – 1.998) - A reação (CH3)3CBr + H2O ⇒ (CH3)3COH + HBr foi estudada 
e os dados experimentais obtidos encontram-se apresentados na tabela abaixo. 
 
t (h) 0 3 6 10 20 34 
[(CH3)3CBr] (102 mol/l) 10,4 8,9 7,8 6,4 3,5 2,1 
 
Determine: 
a) a equação de velocidade da reação. 
b) a concentração molar do (CH3)3CBr após 60 horas de reação. 
C) O tempo de meia-vida da reação. (t½ = 13,65 h) 
 
 
64) -(P1 – 1999) - A reação entre o brometo de isobutila e o etóxido de sódio em etanol, a 99,15oC, 
foi estudada por I. Dostrovsky e E.D.Hughes (J.Chem.Soc. p.157 – 1946) e os dados principais encontram-
se listados na tabela abaixo 
 
t (min) [C4H9Br] (M) NaOEt (M) 
0 0,0505 0,0762 
5 0,0446 0,0703 
10 0,0398 0,0655 
17 0,0340 0,0596 
30 0,0275 0,0532 
50 0,0193 0,0451 
70 0,0150 0,0407 
90 0,0119 0,0376 
120 0,0084 0,0341 
 
 Calcule: 
 A - a equação de velocidade desta reação em mols, litros e minutos. 
 B - o tempo de meia-vida desta reação. (t½ = 34,21 min) 
 
 
65) - (P1 – 2000) - A reação CH3COCH3 + HCN → (CH3) 3CCNOH foi estudada em solução 
aquosa por Svirbely e Roth [J. Am. Chem. Soc., 75, 3109 (1953)]. Utilizaram concentrações iniciais de 
0,0748 M para o HCN e 0,1146 M para a acetona e os seguintes dados foram obtidos : 
 
t (min) 73,2 172,5 265,4 346,7 434,4 
[HCN] (Molar) 0,0710 0,0655 0,0610 0,0584 0,557 
 
A – Determine a equação de velocidade desta reação. 
B – Qual o tempo de meia vida da reação? 
C – Qual o tempo de reação para o qual a concentração da acetona é o dobro da concent. HCN? 
 
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Cinética Química – Capítulo 03 – Reações Irreversíveis 
 
 
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66 – (P2 – 2006) - A reação química A → 3R foi realizada a 25ºC e os dados experimentais 
obtidos encontram-se na tabela abaixo: 
 
t (min) 0 2 6 15 30 
CA (M) 0,482 0,462 0,420 0,329 0,185 
 
Sabe-se que a velocidade desta reação aumenta 2,4 vezes se realizada a 40oC. Determinar: 
A) a equação de velocidade da reação a 25oC 
B) a energia de ativação da reação 
C) a equação de velocidade da reação em função da temperatura. 
D) a concentração de R após 20 minutos a 20ºC? (CR = 0,444M) 
 
 
67) - (P1 – 2001) – A reação química 2C2H5OH + 2 Br2 → CH3COOC2H5 + 4 HBr é 
realizada na presença de uma grande quantidade de álcool em excesso. Esta reação química é estudada a 
temperatura ambiente a partir de dois experimentos diferentes. 
Experimento I – Após 4 minutos de reação verifica-se que ocorreu uma conversão de 25% na 
reação, mas perde-se o controle da reação daí em diante por descuido do laboratorista com CAo= 
0,00424M. 
Experimento II – A concentração do bromo é acompanhada em função do tempo e os dados 
encontrados estão na tabela a seguir. 
 
t 0 4 6 10 15 
CA (M) 0,00424 0,00314 0,00279 0,00224 0,00178 
 
A – Qual a equação de velocidade desta reação ? 
B – Ambos os experimentos confirmam a equação de velocidade encontrada. Explique a sua 
resposta. 
C – Qual a concentração de HBr formado após meia hora de reação. (CHBr= 0,00608M) 
 
 
68 – (P1 – 2004) - A reação A + B ⇒ 2 R ocorre em fase líquida. Esta reação foi estudada em 
cinco experimentos diferentes a partir da variação da concentração inicial de ambos os reagentes. 
A concentração do reagente A foi verificada em cada experimento decorrido um tempo t e os 
resultados encontrados estão na tabela abaixo. 
 
ensaio 1 2 3 4 5 
CAo (M) 0,10 0,10 0,10 0,20 0,30 
CBo (M) 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 
t (min) 116 158 72 104 155 
CAf (M) 0,050 0,025 0,040 0,047 0,033 
 
A – Qual a equação de velocidade desta reação? 
B – Qual o tempo necessário para uma conversão de 50% a partir de concentrações iniciais iguais 
(CAo = CBo = 0,01 M)?. (t = 2870 min) 
 
 
69 – (P1 – 2005) - H2O2 reage com S2O3-2 em meio fracamente ácido segundo a reação: 
 
2H+ + H2O2 + 2S2O3-2 2H2O + S4O6-2 
 
Partindo-se de concentrações iniciais do peróxido e de tiosulfato iguais a0,0368M e 0,0204M, 
respectivamente, os dados obtidos para a concentração do tiosulfato ao longo do tempo estão 
apresentados na tabela a seguir: 
 
t (min) 16 36 43 52 
[S2O3-2]x103 (M) 10,3 5,18 4,16 3,13 
 
Determinar: 
A) a equação de velocidade desta reação. 
B) a concentração do peróxido após 2 horas de reação. (CA = 0,0268M) 
C) o tempo de meia vida da reação se as concentrações iniciais utilizadas forem iguais (0,0204M). 
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70) - (P2 – 2002) - O radical ClO decai rapidamente de acordo com a reação 2ClO → Cl2 + O2 
Obtiveram-se os seguintes dados numa experiência de decomposição. 
 
t /(10-3 s) 0,12 0,62 0,96 1,6 3,2 4,0 5,75 
[ClO]/(10-6M) 8,49 8,09 7,10 5,79 5,20 4,77 3,95 
 
A – Calcule a equação de velocidade desta reação. 
B – Calcule a concentração do ClO no tempo zero (CAO = 8,71 x10-6 M) 
 
 
71) – (P1 – 2003) - A reação A + 2B → produtos ocorre à fase liquida na temperatura 
ambiente. Um grupo de pesquisadores estuda esta reação química a partir do acompanhamento das 
concentrações molares de ambos os reagentes a partir do uso de equipamentos instrumentais e plota os 
gráficos a seguir. A partir deste gráfico, determine a equação de velocidade desta reação. 
0 20 40 60 80 100 120 140
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
C
on
ce
nt
ra
çã
o
t (minutos)
 
 
72) – (P1 – 2002) - Sviberly e Roth em 1953 estudaram a cinética de reação química entre ácido 
cianídrico (HCN = A) e acetaldeído (CH3CHO = B) que formam o acetaldeído cianohidrico [CH3CH(OH)CN] 
em um reator a volume constante a 25ºC. 
Os resultados encontrados foram os seguintes: 
 
t (min) 3,28 11,12 24,43 40,35 67,22 ∞ 
CAx102(m) 6,57 6,19 5,69 5,15 4,63 2,73 
CBx102(m) 3,84 3,46 2,96 2,42 1,90 0 
 
Calcule: 
A - a equação de velocidade desta reação. 
B - a concentrações iniciais do HCN (A) e do CH3CHO (B). (CAO = 0,06746 M e (CBO = 0,04015 M) 
C - o tempo de meia-vida de reação. (t1/2 = 60 min) 
 
 
 73) – (Exame – 2001) - A reação química N2O5 → N2O4 + ½ O2 foi estudada ao longo do 
tempo e os resultados encontrados para a concentração do reagente encontram-se na tabela a abaixo: 
 
t (min) 0 184 319 526 867 1198 1877 2315 3144 
CA (M) 2,33 2,08 1,91 1,67 1,36 1,11 0,72 0,55 0,34 
 
A
B 
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A – Qual a equação de velocidade desta reação ? 
B – Qual a concentração de O2 após 1 dia de reação ? 
C – Plote o gráfico de concentração versus tempo para as três substâncias químicas participantes 
da reação. 
 
 
74) – (P1 – 2001) - A reação irreversível A + B → 2R + S ocorre em fase líquida. Análises 
experimentais a 20ºC permitiram a determinação da concentração molar do produto R em diversos tempos, 
conforme apresentado na tabela a seguir: As concentrações iniciais dos reagentes A e B utilizados foram 
de 1,0M e 2,0M, respectivamente: 
 
t (min) 5 9 12 15 19 23 
CR(M) 0,6 0,92 1,1 1,24 1,4 1,5 
 
Determine: 
a) A equação de velocidade desta reação (mols, litros e minutos) 
b) A concentração molar de B após 30 minutos de reação. (CB = 1,18 M) 
c) o tempo necessário para que a conversão da reação seja de 40%. ( t = 7,25 min) 
 
 
PRESSÃO X TEMPO 
 
75 – (P1 – 2005) - A altas temperaturas etilamina decompõe-se, através de uma reação irreversível, 
em amônia e etileno, conforme a seguinte reação estequiométrica: C2H5NH2(g) C2H4(g) + NH3(g). 
Taylor estudou esta reação, a partir de etilamina pura, a 500ºC e a uma pressão inicial de 55mmHg. 
Os resultados obtidos por ele estão na tabela abaixo: 
 
t (min) 2 4 8 10 20 30 40 
∆π (mmHg) 9 17 29 34 47 52 53,5 
 
Determinar: 
A) a equação de velocidade desta reação. 
B) o tempo de meia-vida da reação. 
C) a pressão total o reator no tempo de meia-vida da reação. (π = 82,5 mmHg) 
 
 
76) - (Exame - 2002) - A reação 2A → 2R + S + T ocorre em fase gasosa a 200ºC. A 
alimentação a ser introduzida no reator continha 50% de inertes e 50% da substância A. Foram realizadas 
várias medidas da pressão total do reator em vários tempos, e os resultados obtidos estão na tabela abaixo. 
Determine a ordem e a constante de velocidade da reação. 
 
t (seg) 0 120 250 500 1000 1500 2500 ∞ 
π (mm Hg) 800 836,6 872,52 931,88 1020,27 1079,52 1145,87 1200 
 
 
77) - (P1 – 1987) A reação A ⎯→ 3R + S ocorre em fase gasosa a 250ºC. A alimentação a ser 
introduzida no reator contém 44,0625% do reagente A e o restante em inertes. Foram realizadas várias 
medidas da pressão total do reator em vários tempos, e os resultados observados estão na tabela a seguir. 
Após um longo período observou-se que não existia mais reagente no meio reacional. 
t (seg) 0 100 200 375 432 548 675 831 
π (mmHg) 800 1237,2 1442,9 1567,3 1596,1 1640 1673,8 1703,3 
 
Determine: 
a) A ordem da reação 
b) A constante de velocidade nas unidades mmHg e seg. 
c) A constante de velocidade nas unidades mol, litro e minutos. 
d) O tempo necessário para que metade do reagente A se transforme em produto. (t ≅ 142 seg) 
 
 
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78 – (P1 – 2005) - A decomposição térmica do hidreto de arsênio: 2AsH3(g) ⇒ 2 As(s) + 3H2(g) 
foi investigada por Tamaru que acompanhou a pressão total da reação em função do tempo a 350oC, 
conforme a tabela abaixo. 
 
t (min) 0 4,5 16 25,5 37,7 44,7 
π (mmHg) 392 403 437 454 481 489 
 
A) Qual a equação de velocidade desta reação? 
B) Qual a pressão do hidrogênio no tempo de meia-vida da reação. (pH2 = 294 mmHg) 
 
 
79) (Exame – 1989) - A reação de síntese dos fosfegos ocorre em fase gasosa e possui a seguinte 
estequiometria: A → 2P. Jim Crawford e T.S. Elliot estudaram esta reação a 280ºC e fizeram uma série 
de medidas da variação da pressão total da reação como é dado na tabela a seguir: 
t (seg) 0 51 206 751 1132 1575 2215 
π (mmHg) 15,03 15,48 16,74 20,33 22,27 23,98 25,89 
 
Pede-se: 
a) A equação de velocidade desta reação, sabendo-se que a mesma é irreversível. 
b) A pressão do reagente A após uma hora de reação. 
c) O tempo em que a pressão do reagente A atinge a metade da pressão inicial. 
d) A constante de velocidade nas unidades mols, litros e minutos. 
 
 
80) (P1 – 1985) - Num pequeno reator equipado com um medidor sensível de pressão, é colocada 
uma mistura de 80% do reagente A e 20% do inerte, a 1 atm de pressão. A operação é efetuada a 25ºC. 
temperatura suficientemente baixa para que não haja reação apreciável. A temperatura é elevada 
rapidamente a 400ºC, e então são obtidos os dados da tabela a seguir. A equação estequiométrica da 
reação é A → 3P + R, estando todas as substâncias no estado gasoso. Determinar a equação de 
velocidade nas unidades mols, litros e minutos que melhor se ajuste aos dados obtidos. 
t (seg) 50 100 200 350 600 2.000 ∞ 
π (atm) 4,164 5,032 5,968 6,548 6,980 7,440 7,678 
 
 
81) A dissociação do óxido de etileno forma monóxido de carbono e libera o gás metano. Esta 
reação foi estudada em um reator de paredes rígidas a 687,7 K e determinou-se a variação da pressão total 
da mistura reacional em diversos tempos como mostrado na tabela a seguir: 
 
t (min) 0 4 7 9 12 18 
P (Pascal) x 105 0,155 0,163 0,168 0,172 0,178 0,188 
 
CH2 — CH2 (g) ⎯→ CH4 (g) + CO (g) 
 
 O 
 
Determinar a equação de velocidade em: A) Pascal e minutos e B) mols, litros e minutos. 
C) Qual o tempo necessário para que a concentração do óxido etileno caia para a metade 
D) Qual o tempo que determina o final da reação (considere XA = 99,99%) 
 
 
82) – (Exame – 1988) - A reação química CH COOCHC H H COg g g g3 3 2 4 2( ) ( ) ( ) ( )→ + + foi 
estudada a temperatura de 298 K e a tabela a seguir apresenta a variação da pressão total em função do 
tempo. 
t (min) 0 6,5 13,0 19,9 
P (Pascal) 41.489,6 54.386,6 65.050,4 74.914,6 
 
Calcule: 
a) A equação de velocidade desta reação a 298 K. 
b) A concentração molar do reagente após dez minutos de reação. 
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 83) – (Exame - 1989) - A reação de Diels - Alder entre ciclopentadieno e acroleína leva a formação 
de endometileno - 2,5 - tetra hidrobenzaldrído. A cinética dessa reação a 166ºC foi estudada seguindo-se a 
diminuição de pressão no meio reacional. Os resultados de três experimentos estão abaixo. A reação é do 
tipo A + C → R e irreversível. 
 
PAo (mmHg) PCo (mmHg) t (seg) Δπ (mmHg) 
178,2 225 186 -10,9 
142,6 191,6 218 -8,8 
113,2 163,8 398 -10,5 
Determinar a ordem e a constante de velocidade desta reação. 
 
 
84) - (P1 – 1999) - A reação de dimerização do butadieno (2 C4H6 ⇒ C8H12 ) foi realizada em 
um reator fechado de paredes rígidas a 326oC. Seu estudo cinético deverá ser realizado a partir da 
evolução da pressão total deste reator ao longo do tempo conforme os seguintes dados : 
 
t (seg) 0 731 1.751 3.652 5.403 7.140 10.600 
P (torr) 632,0 584,2 535,4 482,8 453,3 432,8 405,3 
 
 Calcule : 
 A – a equação de velocidade em torr e segundos. 
 B – a equação de velocidade em mol, litro e minutos. 
 C – o tempo necessário para que a pressão do butadieno seja de 0,12 atm. (t = 406 min) 
 
 
85) - (P1 – 2000) - C.N. Hinselwood e P.J. Ackey [Proc. R. Soc. (Lond), A115, 215 (1927)] 
estudaram a reação gasosa a volume constante da decomposição do éter dimetílico a 540oC em um reator 
descontinuo. Partindo-se de éter dimetílico puro e sabendo-se que se trata de uma reação irreversível os 
dados encontrados estão na tabela abaixo. 
A estequiometria da reação é A → 3 R 
 
t (seg) 390 770 1195 3155 ∞ 
Pressão total (mmHg) 408 488 562 799 931 
A – Qual a pressão inicial do reator? (πo = 310,35 mmHg) 
B – Qual a equação da velocidade da reação? 
 
 
87) – (Exame – 1998) - A variação da pressão parcial do azometano em função do tempo foi 
estudada a 600K e os resultados encontrados foram os seguintes: 
 
t (s) 0 1000 2000 3000 4000 
p (torr) 820 572 399 278 194 
 
CH3N2CH3(g) ⇒ CH3CH3(g) + N2(g) 
 
 
Determine: A) a equação de velocidade da reação e o seu tempo de meia-vida (t½ = 1.923 min) e 
B) a pressão total do reator em seu tempo de meia-vida. (π = 1230 torr) 
 
 
88) - (P2 – 2004) - A 500ºC e em fase gasosa, o ciclopropano isomeriza-se em propeno. 
Acompanhou-se o avanço da conversão com diversas pressões iniciais mediante processo de cromatografia 
em fase gasosa. Os resultados foram os seguintes: 
 
πo (torr) 200 200 400 400 600 600 
t (s) 100 200 100 200 100 200 
p (torr) 186 173 373 347 559 520 
 
Nesta tabela, πo é a pressão inicial da reação e p a pressão do ciclopropano depois do intervalo de 
tempo mencionado. 
Determinar: A) a ordem da reação e a constante de velocidade e B) o tempo de meia vida desta 
reação? . (t½ = 970 seg). 
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89) – (P1 – 2004) - A reação A ⎯→ 3R + S ocorre em fase gasosa a 250ºC. A alimentação 
a ser introduzida no reator contém 44,1% molar do reagente A e o restante em inertes. A pressão total do 
reator foi acompanhada em vários tempos. Os resultados observados estão na tabela a seguir. Após um 
longo período observou-se que não existia mais reagente no meio reacional. 
 
t (seg) 0 100 200 375 432 548 675 831 
π (mmHg) 800 1238 1443 1567 1596 1640 1674 1703 
 
Determine: 
A - A equação de velocidade da reação nas unidades mol, litro e minutos. 
B - o tempo de meia-vida desta reação. . (t½ = 142,4 seg) 
C – a pressão de R após 20 minutos de reação. (pR = 946,1 mmHg) 
 
 
90) - (P1 – 2004) - A reação 2A → 2R + S + T ocorre em fase gasosa a 200ºC. A 
alimentação introduzida no reator contém 50% de inertes e 50% de A. 
Várias medidas foram realizadas da pressão total do reator em vários tempos, e os resultados obtidos 
estão na tabela abaixo. 
 
t (seg) 0 120 250 500 1000 1500 2500 ∞ 
π (mm Hg) 800 836,6 872,5 932 1020 1079,5 1146 1200 
 
A - Determine a equação de velocidade desta reação. 
B – Qual a pressão total do reator no tempo de meia vida da reação? (π = 1.000 mmHg) 
C – Qual a pressão de S após 30 minutos de reação? (pS = 152,6 mmHg) 
 
 
91) – (P1 – 2002) - A velocidade de decomposição do óxido etileno gasoso foi estudada por 
Mueller e Walters (1951) através de determinação de conversão (XA) do óxido após um intervalo de tempo 
conhecido em um reator a volume constante. Os pesquisadores fizeram cinco experimentos, onde em cada 
um deles usaram pressões iniciais do óxido de etileno diferente e os resultados encontrados estão na 
tabela abaixo: 
 
Experimento I II III IV V 
PAO(atm) 0,268 0,367 0,399 0,546 0,578 
t (s) 2664 606 2664 2664 1206 
XA 0,268 0,084 0,274 0,286 0,139 
Calcule a equação de velocidade desta reação química. 
 
 
92) - (P1 – 2002) - A 518ºC, vapor de acetaldeído decompõe-se em metano e monóxido de carbono 
de acordo com a seguinte equação estequiométrica: CH3CHO → CH4 + CO 
Hinstelwood e Hutchison em 1926 fizeram experimentos com esta reação química em um reator 
fechado a volume constante, onde a pressão inicial de acetaldeído utilizado foi de 48,4 KPa e os seguintes 
aumentos de pressão (Δπ) foram anotados com o decorrer do tempo: 
 
t (s) 42 105 242 480 840 1440 
Δπ (KPa) 4,5 9,9 17,9 25,9 32,5 37,9 
 
A) Determine a ordem desta reação 
B) Calcule o valor de constante de velocidade em KPa e segundos. 
C) Calcule o valor de constante de velocidade em mol/L e segundos. 
D) Qual o tempo de meia-vida desta reação? (t½ = 409 s) 
 
 
93) - (P1 – 2003) - A reação irreversível A ⎯→ 3R + S ocorre em fase gasosa a 250ºC. 
A alimentação a ser introduzida no reator contém 44,1% molar do reagente A e o restante em inertes. 
A pressão total do reator foi acompanhada em vários tempos. Os resultados observados estão 
demonstrados no gráfico a seguir. 
 
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Série de Exercícios – Prof. Dr. Marco Antonio Pereira 
0 200 400 600 800
800
1000
1200
1400
1600
1800
pr
es
sã
o 
to
ta
l (
m
m
H
g)
t (seg)
 
 
 
Determine: 
 
A) A equação de velocidade desta 
reação nas unidades mmHg e seg. 
 
B) A constante de velocidade nas 
unidades mol, litro e minutos. 
 
C) O tempo necessário para que 
metade do reagente A se 
transforme em produto (t = 151 s) 
 
 
 
EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES 
 
94) Os dados da tabela abaixo foram obtidos na reação de hidrólise de acetato de metila em 
metanol e ácido acético (CH3COOCH3 + H2O →CH3OH + CH3COOH) em meio ácido (HCl 1 N) a 25ºC. 
Ao longo da reação foram removidos das alíquotas de mesmo volume (1 ml) em determinados intervalos de 
tempo e titulados com uma solução de NaOH. Determine a equação de velocidade desta reação. 
 
t (min) 0 5 15 25 ∞ 
VNaOH(cm3) 24,0 27,0 31,40 34,35 40,00 
 
 
95) - (P1 – 1994) Os dados a seguir são típicos da polimerização do vinil fenilbutirato em -solução 
de dioxano em um reator batelada usando peróxido de benzoíla como iniciador. A reação ocorre 
isotermicamente a 60oC, partindo-se de uma concentração inicial de 73 Kg/m3. A tabela abaixo apresenta 
os dados da concentração do monômero ao longo da reação. Sabe-se que esta é uma reação que 
apresenta um período de turbulência no seu inicio e por isto no seu estudo deve-se desconsiderar a 
condição de partida inicial no tempo t = zero. Determine a equação develocidade da reação em mols, litros 
e minutos. 
 
t (Kseg) 7,2 10,8 18,0 21,6 25,2 28,8 
Conc. Monômero (Kg/m3) 40,6 23,2 7,4 4,16 2,32 1,30 
 
 
96) (P1 – 1994) - Smith e Daniels [J. Am. Chem. Soc., 69, 1735 (1.947)] estudaram a cinética da 
reação irreversível N2O5 + NO → 3NO2 a 25°C. Em um primeiro experimento, utilizando-se pressões 
iniciais de N2O5 e NO de 1 mmHg e 100 mmHg, respectivamente, traçaram um gráfico de ln pN2O5 versus 
tempo e obtiveram uma linha reta, a partir da qual foi possível verificar um tempo de meia-vida para a 
reação de 2,0 horas. 
 Em um segundo experimento, utilizaram pressões iniciais de N2O5 e NO de 50 mmHg para ambos e 
acompanharam a evolução da pressão total versus tempo e obtiveram os seguintes dados. 
 
π (mmHg) 100 115 125 132,5 137,5 141,5 
t (horas) 0 1 2 3 4 5 
 
 A partir dos dados experimentais, demonstre que a equação de velocidade desta reação é do tipo 
[velocidade = k(p N2O5)x (pNO)
 y] e calcule os valores de x, y e k. 
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97) - (P1 – 2001) - A reação química A + B → 3 R ocorre a partir da mistura de 400 mL de 
uma solução com 0,48 moles A/L e de 800 mL de uma outra solução com 0,24 moles B/L. Após a mistura, a 
concentração do produto R formado é acompanhado ao longo do tempo e encontra-se na tabela abaixo . 
 
t (min) 25 70 150 300 600 
CR(M) 0,087 0,168 0,237 0,297 0,345 
 
A) Qual a equação de velocidade desta reação ? 
B) Qual o tempo de meia vida desta reação ? (t1/2 = 153,8 min) 
C) A reação química é repetida na mesma temperatura. Entretanto, parte-se agora de uma mistura 
de 400mL de uma solução com 0,4M de A e de 1.600mL de uma outra solução com 0,2M de B. Qual o 
tempo de meia vida da reação nestas condições experimentais ? Explique a sua resposta. (t1/2 = 97,7 min). 
 
 
98) - (P1 – 2000) - A reação irreversível : CH3CH9(OC2H5)2 + H2O → CH3CHO + 2C2H5OH 
foi estudada em um dilatametro e as medidas de variação de volume obtido foram as seguintes: 
 
Leitura do dilatametro (cm) 0 97 113 147 159 179 184 187 
t (min) 0 4 5 8 10 15 22 ∋ 
Calcule a equação de velocidade desta reação. 
 
 
99) - (P1 – 2000) - O decaimento fotoquímico do bromo aquoso foi estudado a partir da dissolução 
de uma pequena quantidade de bromo líquido em um recipiente com água. Em seguida, este recipiente foi 
exposto diretamente a ação da luz solar. 
Os seguintes resultados foram obtidos: 
t (min) 10 20 30 40 50 60 
ppm Br2 2,45 1,74 1,23 0,88 0,62 0,44 
A - Qual a equação de velocidade desta reação? 
B – Qual o tempo de meia vida deste decaimento radioativo ? (t1/2 = 20,2 min) 
 
 
100) - (P1 – 2001) - A reação química A → produtos é realizada em dois experimentos distintos : 
(i) – No primeiro, uma solução com concentração inicial de 0,1 mol A/litro decompõe-se 10% em 10 
minutos a temperatura de 10ºC. 
(ii) – No segundo, uma solução com concentração inicial for igual a 0,2 mol A/litro se decompõe 
20% na temperatura de 20ºC? Em quanto tempo? (t = 8,94 seg) 
Dados: O tempo de meia-vida desta reação é constante e sua energia de ativação de 14.200 
cal/mol. 
 
 
101) - (P1 – 1999) - O estudo da interação entre os íons Br- e ClO- foi realizado a partir da seguinte 
metodologia experimental : uma certa quantidade de NaClO 0,1 N foi misturado com 48 ml de NaOH 0,5 N 
e com 21 mL de água destilada. Em seguida foi adicionado a esta mistura 81 mL de solução de brometo de 
potássio a 1%. 
Ocorreu então a reação química : Br- + ClO- → BrO- + ClO- 
A partir do início da reação química foram sendo retirados do meio reacional amostras, obtendo-se 
a concentração do BrO- conforme mostrado na tabela abaixo : 
 
t (min) 0 3,56 15,05 26,00 47,60 
[BrO-] (M) 0 0,00056 0,00142 0,00180 0,00212 
 
As concentrações iniciais do NaClO e KBr na mistura inicial da reação foram de 0,003230 e 
0,002508 moles/litro, respectivamente. O pH do meio reacional no inicio a reação foi de 11,28. 
Utilizando-se do método de resolução gráfico, determine a equação de velocidade desta reação. 
 
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Cinética Química – Capítulo 03 – Reações Irreversíveis 
 
 
Série de Exercícios – Prof. Dr. Marco Antonio Pereira 
102) - (P1 – 2004) - A reação em solução aquosa A + B R caracteriza-se pelo fato de que 
o produto R forma um complexo colorido com íons M(III) 
 Para determinar a ordem global desta reação, A e B foram colocados em um recipiente de 250 mL, 
ambos com concentração iniciais iguais a 0,100 mmol/ml. Amostras foram retiradas a diferentes tempos de 
reação e foram adicionadas a uma solução contendo M(III). 
 Com ajuda de um colorímetro, foi possível obter a concentração do complexo colorido como uma 
função do tempo de reação. A tabela seguinte apresenta os valores obtidos de absorbância, os quais são 
diretamente proporcionais à concentração do complexo colorido e, conseqüentemente, também à 
concentração do produto R. 
t (min) 0 10 20 30 40 50 ∞ 
absorbância 0,000 0,337 0,433 0,495 0,539 0,561 0,685 
 
 Com base nestes resultados, e admitindo que a reação em estudo é irreversível, pede-se 
determinar a ordem global da reação e o valor de sua constante de velocidade. 
 
 
103) - (P1 – 2004) Iodo absorve luz a 500 nm com um coeficiente de Beers Law de 350 Lmol-1cm-1. 
Uma reação especifica de iodo com um componente orgânico é estudada e a porcentagem de 
transmissão de luz é acompanhada ao longo do tempo e se encontra na tabela abaixo. 
 
tempo (s) 0 10 32 55 74 106 
%T 24,0 28,2 33,1 42,7 50,1 70,8 
 
A - Calcule a equação de velocidade desta reação. 
B – Quais as considerações teóricas que você fez para encontrar a equação de velocidade. 
Explique cada uma delas. 
 
 
104) - (P1 – 2003 – adaptado do Fogler) - A decomposição em fase gasosa A → B + 2C é 
conduzida em um reator batelada de volume constante. Os ensaios de 1 a 5 foram realizados a 100ºC, 
porém, o ensaio 6 foi conduzido a 110º C. Os dados obtidos encontram-se na tabela abaixo. 
A – Qual a ordem desta reação? 
B - Qual é a energia de ativação para esta reação? (E = 19560 cal/mol) 
C – Qual seria o tempo de meia-vida desta reação a 120oC e partindo-se de uma concentração 
inicial de 0,050 M de A? (t1/2 = 31,2 seg) 
 
Ensaio CAo (M) t1/2 (min) 
1 0,0250 4,10 
2 0,0133 7,70 
3 0,0100 9,80 
4 0,0500 1,96 
5 0,0750 1,30 
6 0,0250 2,00 
 
 
105) – (P1 – 2003) - Dyashkovkii e Shilov [Kinetics and Catalysis, 4(808), 1963] estudaram a cinética 
da reação entre etil lítio e iodeto de etila em solução 
 
.C2H5Li + C2H5I → 2C2H5 + LiI (lenta) 
 
2 C2H5* → butano, etano e etileno (rápida) 
 
Esta reação foi estudada a 20oC, a partir de concentrações iniciais de etil lítio e iodeto de etila de 2M e 
1M, respectivamente. A concentração obtida para o iodeto de lítio encontra-se na tabela abaixo 
 
Tabela 1 
t (seg) 600 1.200 1.800 2.400 3.000 
CLiI (M) 0,167 0,306 0,412 0,498 0,569 
 
A - Baseado nos dados da Tabela 1, qual a ordem desta reação? Qual a constante de velocidade a 
20oC? 
 
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Cinética Química – Capítulo 03 – Reações Irreversíveis 
 
 
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 Outros experimentos foram conduzidos em temperaturas diferentes daquela do experimento inicial,a 
partir de uma relação de concentração iniciais 10:1 do iodeto de etila para o etil lítio. Estes experimentos 
foram realizados a 22oC e 60oC e em ambas as temperaturas a concentração inicial do etil lítio foi de 0,5 
mol/L. Os dados obtidos encontram-se nas Tabelas 2 e 3 a seguir. 
 
Tabela 2 
t (seg) 1.200 2.400 3.600 3.900 22oC CLiI (M) 0,0169 0,0327 0,0495 0,0536 
 
Tabela 3 
t (seg) 600 900 1.200 1.500 60oC CLiI (M) 0,162 0,219 0,269 0,310 
 
 B – Baseado nos dados das Tabelas2 e 3, qual a ordem da reação? 
C – Calcule a energia de ativação desta reação a partir dos dados das Tabelas 2 e 3. 
D – Que conclusões de uma forma geral podem ser obtidas a partir dos dados existentes e das 
respostas obtidas? È possível aplicar a consideração de pseudo-ordem em algum momento neste caso? 
 
 
106) – (P1 – 2002) - A velocidade de hidratação do óxido de etileno (A) para etileno glicol em 
solução aquosa diluída pode ser determinada dilatometricamente, ou seja, por acompanhamento das 
pequenas mudanças de volume em um sistema reagente por observação de altura da coluna de líquido (L) 
em um tubo capilar anexado a um reator. 
 
C2H4O + H2O → C2H6O2 
 
Bronsted et al em 1929 realizaram esta reação química a 20ºC usando HClO4 0,00757 M como 
catalisador e os resultados obtidos foram os seguintes: 
 
t(min) 0 60 120 240 300 360 1830 
L(cm) 18,48 17,62 16,89 15,70 15,22 14,80 12,29 
 
Após cerca de trinta horas a reação é considerada como encerrada. Sabendo-se que a 
concentração inicial de óxido de etileno usado neste experimento foi de 0,12 mols/L: 
A – Calcule a equação de velocidade desta reação. 
B – Explique as considerações que são feitas para justificar a ordem de reação encontrada e o 
modelo matemático utilizado. 
 
 
107 - (P1 – 2004) - A dehidrocloração catalítica do tetracloroetano foi estudada por Shvets, Lebedev e 
Averyanov [Kinetics and Catalysis, 10(28), 1969]. 
 
C2H4Cl4 ⇒ C2HCl3 + HCl 
 
 A reação é de primeira ordem em relação ao tetracloroetano e a constante de velocidade possui o 
seguinte valor: 
 
k = 1012 e-21940/T (s-1) onde T é expresso em graus Kelvin. 
 
 Ao longo da reação ocorrem reações laterais que formam pequenas quantidades de outros 
produtos, dentre eles o gás cloro, que atua como veneno no meio reacional a concentrações acima de 150 
x 10-6 moles de Cl2 por litro. 
 
 Diversos estudos foram conduzidos para esta reação e a razão molar entre o gás Cloro (Cl2) e o 
ácido clorídrico (HCl) no meio reacional em função da temperatura foram obtidos e se encontram na tabela 
abaixo : 
 
 
T (oC) 
razão molar 
(Cl/HCl) 
 
408 1,7 x 10-4 
440 3,2 x 10-4 
455 4,0 x 10-4 
 
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 Na fase de testes, foi instalada uma planta piloto que consiste em um reator batelada operando a 
450oC e a 30 atm de pressão. 
 Qual o tempo máximo admissível para que não ocorra o envenamento catalítico? ( t = 24,33 s) 
 
 
108 - (P2 – 2003) - A reação química elementar entre átomos de oxigênio e metano foi estudada em 
um sistema de fluxo continuo no qual a concentração relativa de átomos de oxigênio foi acompanhada e 
detectada por ESR (electron spin resonance). 
A reação é O + CH4 → OH + CH3 
O reator utilizado tem um diâmetro de 25 mm e a reação ocorre a pressão e temperatura constante 
(pressão = 10 mmHg ; T = 25oC) 
A corrente de alimentação que é introduzida neste reator contém um fluxo de metano de 1,25 
mL/min misturado com uma corrente de gás hélio de 60mL/min. Esta corrente de gás hélio contém uma 
baixíssima concentração de átomos de oxigênio, de tal maneira que a concentração de átomos de oxigênio 
seja muito menor do que a concentração moléculas de metano. Estas vazões fluem ao longo do 
comprimento do detector de ESR.. Este fluxo de metano e hélio foram medidos, nesta corrente de 
alimentação, a 755 mmHg e 22,5oC. Utilizando-se destas condições os seguintes dados foram obtidos: 
 
Concentração Relativa de 
 átomos de Oxigênio 1 0,79 0,60 0,47 0,37 0,28 0,22 
Distância (cm) 0 2 4 6 8 10 12 
 
a) Demonstre que o desaparecimento dos átomos de oxigênio possuem um comportamento de 
primeira ordem. Explique as considerações que foram feitas para explicar este fenômeno. 
b) Calcule a constante de primeira ordem do desaparecimento dos átomos de oxigênio (em unidade 
de tempo). 
c) Calcule a constante de velocidade de segunda ordem desta reação. (em unidade de tempo). 
Respostas: A) k= 0,1248 (cm)-1 B) k = 118,57 (min)-1 C) k = 1,08x107 (L/mol.s) 
 
 
109 - (P2 – 2006) - A reação de hidratação do isobuteno em solução de ácido perclórico a 25ºC 
possui a seguinte equação estequiométrica: 
 
C4H8 + H2O → C4H9OH 
 
 Esta reação foi acompanhada medindo-se a variação de volume pelo método dilatométrico, 
utilizando-se o método de Guggenheim. 
Durante a reação ocorreu uma contração de volume, que foi acompanhada pela leitura do nível de 
líquido de um capilar com uma escala calibrada, conectado a um volume muito maior de mistura reagente. 
Partindo-se de concentrações iniciais iguais a 0,3974M e 0,00483M para o ácido perclórico e o isobuteno, 
respectivamente, foram realizadas leituras (L) no dilatômetro em unidades arbitrárias, as quais foram 
arranjadas em pares tomados após intervalos fixos de 2 horas (L’), conforme dados apresentados na tabela 
abaixo. 
 
tempo (min) 0 10 20 30 40 50 60 70 
Leitura em t (L) 18,84 17,91 17,19 16,56 16,00 15,53 15,13 14,76 
Leitura em t+2h (L’) 13,50 13,35 13,19 13,05 12,94 12,84 12,75 12,69 
 
 O método Guggenheim permite determinar a cinética de primeira ordem de reações químicas 
através da evolução de um parâmetro físico relacionado à reação (neste caso, a leitura em unidades 
arbitrárias do dilatômetro) durante o progresso da reação ao longo dos tempos t1, t2, t3, e etc... e dos 
respectivos incrementos de tempos t1+Δ, t2+Δ, t3+ Δ, e etc...., desde que o incremento Δ possua um valor 
fixo. È o que foi feito na reação, onde este incremento Δ foi de 2 horas. 
 Este método é útil, pois a diferença entre a leitura em cada tempo t e o respectivo t+Δ possui uma 
relação com a concentração do reagente em unidades arbitrárias que permanece no meio reacional, desde 
que um fator constante seja acrescentado ao modelo matemático para estudos de cinéticas de reações 
irreversíveis de primeira ordem. 
 A partir destas informações, calcule a constante de velocidade desta reação química, considerando-
a como sendo uma reação de pseudo-primeira ordem, uma vez que as concentrações da água e do ácido 
mantêm-se aproximadamente constantes. 
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ALGUMAS RESPOSTAS 
 
56) –rA = 0,000171 CA CB (M/seg) 61) -rA = 0,6433 CA CB 
 
62) -rA = 84,732 CACB2 (M/min) 71) –rA = 0,00427CACB2 (M/min) 
 
76) n = 1 (irreversível); k = 8 x 10-4 s-1 
 
77) n = 2 ; B) k = 2 x 10-5 (mmHg)-1(seg)-1 C) k = 39,09 (L/mol.min) 
 
79) B) pA = 1,88 mmHg C) t = 1200 seg D) k = 0,0346 min-1 
 
80) -rA = 19,92 CA2 (M/min) 
 
81) a) -rA = 0,0133pA B) -rA = 0,0133CA ; C) t = 52,2 min D) t ≅ 693 min 
 
82) a) -rA = 0,0259 pA (Pascal/min) ; b) CA = 0,0129M 
 
83) rA = 1,55x10-6pA pC (mmHg/s) 
 
85) -rA = 0,000437pA (mmHg/s) 94) -rA = 0,0415 CA (M/min) 
 
95) –rA = 0,00947 CA (mol/L.min) 96) x = 1 ∴ y = 0 e k = 0,351 (h)-1 
 
98) –rA = 0,188CA 101) –rA = 23,37CACB 
 
102) –rA = 0,905CA2 103) –rA = 0,0055CA 
 
105) A) k=1,65x10-4 (L/mol.s) C) E=16.100 cal/mol 
 
106) –rA = 0,00259CA