Lista 03

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FUNDAMENTOS DE CINÉTICA E CATÁLISE QUÍMICA 
UFSC 2021.1 
 
LISTA 03 
 
 
1. A reação de conversão de 𝑨 em produto 𝑷 ocorre através de um mecanismo de duas 
etapas: 
𝐴 → 𝐵 (𝑘1) 
𝐵 → 𝑃 (𝑘2) 
Usando a aproximação do estado estacionário, deduza a lei de velocidades. 
 
2. Uma reação de 𝑨 indo ao produto 𝑷 segue o seguinte mecanismo: 
𝐴2 ⇌ 𝐴 + 𝐴
∗ (𝑘1, 𝑘1
′ ) 
𝐴∗ + 𝐵 → 𝑃 (𝑘2) 
a) Deduza a lei de velocidade caso a etapa lenta seja a etapa 2. (𝒌𝟐 ≪ 𝒌𝟏) 
b) Deduza a lei de velocidade utilizando a aproximação do estado estacionário. 
3. Uma certa reação em cadeia passa pelo seguinte mecanismo: 
𝐴2 → 𝐴
• + 𝐴• (𝑘1) 
𝐴• → 𝐵• + 𝐶 (𝑘2) 
𝐴• + 𝑃 → 𝐵• (𝑘3) 
𝐴• + 𝐵• → 𝑃 (𝑘4) 
Use a aproximação do estado estacionário para encontrar uma lei de velocidade para a 
produção de 𝑷, em termos de 𝒅[𝑷]/𝒅𝒕. 
 
4. O seguinte mecanismo foi proposto para a decomposição do ozônio na atmosfera: 
𝑂3 ⇌ 𝑂2 + 𝑂 (𝑘1, 𝑘1
′ ) 
𝑂 + 𝑂3 → 𝑂2 + 𝑂2 (𝑘2) 
Utilizando aproximação do estado estacionário, obtenha uma expressão para a velocidade 
de decomposição de 𝑶𝟑. Utilizando esta lei, mostre que a reação é de segunda ordem em 
relação ao ozônio e de ordem −1 em relação ao 𝑶𝟐 quando a etapa 2 é determinante. 
 
5. Em uma reação em fase gasosa, que obedece ao modelo de Lindemann-Hinshelwood, a 
constante de velocidade efetiva é de 2,5 × 10−4 𝑠−1 a 1,3 𝑘𝑃𝑎, e 2,1 × 10−5 𝑠−1 sob 
pressão de 12 𝑃𝑎. Calcule a constante de velocidade da etapa de ativação no mecanismo 
da reação. 
 
6. Seja o seguinte mecanismo para a decomposição térmica de 𝑹𝟐: 
 𝑅2 → 𝑅 + 𝑅 
𝑅 + 𝑅2 → 𝑃𝐵 + 𝑅′ 
 𝑅′ → 𝑃𝐴 + 𝑅 
𝑅 + 𝑅 → 𝑃𝐴 + 𝑃𝐵 
Em que 𝑹𝟐, 𝑷𝑨, 𝑷𝑩 são hidrocarbonetos estáveis e 𝑹 e 𝑹’ são radicais. Determine a 
dependência entre a velocidade de decomposição de 𝑹𝟐 e a concentração de 𝑹𝟐.