1 -  (Adaptado de Atkins) – Ao dobrarmos a concentração de , a velocidade da

reação  aumenta quatro vezes. Ao dobrarmos as

concentrações de NO e de , a velocidade aumenta 8 vezes. Quais são (a) a ordem dos reagentes, (b) a ordem total da reação e (c) as unidades de k, se a velocidade for expressa em mols por litro por segundo? Resposta

2 - A reação    é de ordem zero. Sabe-se que, em determinadas condições, operando em um reator a volume constante, após 1 hora do início da reação, 60% de A reagiu. Que quantidade de B será formada depois de mais ½ hora de reação? Resposta

3 - A reação  é de ordem zero e ocorre a volume constante. Partindo de Z puro a uma pressão de 5 atm, verifica-se que, 20 minutos depois de iniciada a reação, a pressão total do sistema atinge 5,7 atm. Qual será a pressão total do sistema 150 minutos depois de iniciada a reação? Resposta

4 - (Adaptado de Netz) - A hidrólise da sulfacetamida segue cinética de primeira ordem com constante de velocidade , a 120° C. Calcular o tempo de meia-vida e a concentração que resta de sulfacetamida após 3 horas, considerando uma concentração inicial . Resposta

5- Na temperatura de 427ºC, a reação de decomposição do pentóxido de nitrogênio em

fase gasosa é de primeira ordem e se processa com uma velocidade de

quando a concentração do é de (velocidade e concentração iniciais).

Calcule a fração de decomposta em 10 segundos.

Calcule o tempo necessário para que 95% do se decomponha. Resposta

6 - Considere a reação genérica de primeira ordem . São introduzidos em um

recipiente 20 mols de A e 4 mols de B. Verifica-se que após 10 min, . Determine a constante de velocidade da reação. Resposta

7 - Partindo do mesmo número de átomos de e , calcule o tempo necessário para que o número de átomos de In seja igual ao dobro do número de átomos de Bi. A

meia-vida do  é de 24 minutos e a do é de 33 minutos. Os isótopos decaem

para o e o , respectivamente. Resposta

8 - (Adaptado de Netz) - Uma determinada reação de decomposição de um fármaco

segue cinética de segunda ordem. Uma concentração inicial de reduz-se a 80% deste valor em 5 minutos. Qual a constante de velocidade e qual o tempo de meia-vida? Resposta

9 - Em um reator a volume constante ocorre a reação , cuja constante de

velocidade em relação a A  é de . Partindo de uma pressão de A igual a 10 atmosferas, e com os gases reagentes na proporção estequiométrica, calcule a pressão total no sistema depois de decorridos 5 min. Resposta

10 - Uma substância decompõe-se de acordo com uma lei de velocidade de segunda

ordem. Sendo a constante de velocidade , calcule a meia-vida da substância quando:

a concentração inicial for

a concentração inicial for Resposta

11 - O emite uma partícula b-, decaindo a , o qual, por sua vez, emite outra

partícula b-, formando . A meia-vida do primeiro decaimento é 23,5 minutos e a meia-vida do segundo decaimento é 2,35 dias. Partindo-se de 0,1 mol de urânio-239 purificado, determine:

a composição do sistema depois de duas horas.

o tempo necessário para que a quantidade de atinja seu valor máximo. Resposta

12 - Na sulfonação do tolueno a 50°C formam-se, principalmente, dois isômeros; o ácido o-metilbenzenossulfônico e o ácido p-metilbenzenossulfônico. As reações de sulfonação podem ser consideradas de primeira ordem e a formação do isômero meta é

desprezável. A constante de velocidade de formação do isômero orto é . O rendimento máximo que pode se obter nesse isômero é de 40%  em relação à quantidade inicial de tolueno. Calcule a meia-vida do tolueno naquela temperatura. Resposta

13 - Considere o seguinte sistema de reações em paralelo, que ocorrem em um reator a volume constante, e as expressões de suas respectivas constantes de velocidade:

 

  Calcule a relação entre as quantidades de C e D produzidas quando se opera a  27°C e a 727°, respectivamente. Resposta

14 - (Adaptado de Castelan) - Para temperaturas próximas à ambiente, 300K, uma antiga regra química afirma que um aumento de 10° na temperatura duplica a velocidade da reação. Admitindo que a constante de velocidade seja duplicada, calcule o valor da energia de ativação para que esta regra seja verificada exatamente. Resposta

15 - (Adaptado de Castelan) - Para a reação de hidrogênio com iodo, a constante de

velocidade vale  a 302°Ce  a 508°C.

a) Calcule a energia de ativação e o fator de freqüência para esta reação. b) Qual é o valor da constante de velocidade a 400°C? Resposta

16 - (Adaptado de Netz) - Uma determinada substância sofre decomposição segundo uma cinética de primeira ordem. Os tempos de meia vida determinados a 90°C e 80°C foram 17,4 min e 59,8 min, respectivamente. A partir destes dados, calcule a energia de ativação e (supondo que esta permaneça constante, independente da temperatura) estime o tempo de meia-vida a 30 °C. Resposta

17- A reação:apresenta uma constante de

velocidade igual a . Estime, na temperatura de 177°C:

A energia de Gibbs padrão de ativação; A entalpia padrão de ativação; A entropia padrão de ativação. Resposta

18 - Supondo que os diâmetros de colisão molecular A e B sejam, respectivamente

 e que sua massas molares sejam 36  e 48 g/mol, calcule o valor do fator estérico para as reações:

Resposta

19 - A racemização do pineno é uma reação de primeira ordem. Em fase gasosa, a meia-

vida calculada foi de  para a temperatura de 457,6 K  e de min para 510,1K. A partir desses dados, calcule a energia de ativação e a constante de velocidade a 480 K. Resposta

20 - Um elemento X, quando submetido a nêutrons térmicos transforma-se no elemento radioativo Y, através de uma reação de ordem zero.       Este por sua vez decai para o elemento estável Z. A meia-vida de Y é de 2 horas. Em um reator nuclear, a velocidade

de formação de Y, a partir de 1 grama de X é de  átomos por hora. Calcule o número de átomos de Y e Z existentes depois de irradiar-se de 1g de X por 10 horas. Resposta: Y= 1,03 X 104 ; Z= 2,67 x 104 Resposta

21 - Determinou-se a constante de velocidade para a decomposição de primeira ordem de um composto orgânico, em diversas temperaturas:

k (s-1)

0,00492 0,0216 0,095 0,326 1,15

T (°C)

5 15 25 35 45

Calcule a energia de ativação para a reação. Resposta

22 - O avanço de uma reação química em fase aquosa foi monitorado pela determinação da absorbância do reagente em diferentes tempos, conforme exposto na tabela:

Tempo (s) 0 54 171 390 720 101

01190

Absorbância

1,67

1,51

1,24

0,847

0,478

0,301

0,216

Determine a ordem de reação e o valor da constante de velocidade. Resposta

23 - Considere a reação consecutiva , na qual ambas as etapas são de primeira

ordem. A concentração inicial de A é  e . Faça o gráfico

de  contra t para  = 5,1 e 0,5. Em cada caso determine o instante em que   

atinge o valor máximo. Faça o gráfico de  contra t para  = 5,1 e 0,5. Em cada

caso determine o instante em que   atinge o valor máximo. Resposta

24 - Resultados da cinética de inversão da sacarose utilizando medidas do ângulo de rotação da luz polarizada são mostrados na tabela abaixo. Determine, a partir destes dados, a ordem da reação. Qual a constante de velocidade desta reação? Resposta

t(s)

0 1035

3113

4857

9231

12834

18520

26320

32640

α(°)

11,2

10,35

8,87

7,64

5,19

3,61 1,6 -0,16

-1,10

-3,27

25 - Uma determinada reação é de ordem ½ em relação ao reagente A, ordem 2 em relação ao reagente B e ordem zero em relação a C. Qual a influência sobre a velocidade de reação se:

Triplicarmos a concentração de A? Triplicarmos a concentração de B? Triplicarmos a concentração de C? Reduzirmos a 1/3 a concentração de A? Reduzirmos a 1/3 a concentração de B? Reduzirmos a 1/3 a concentração de C? Triplicarmos as concentrações de A, B e C simultaneamente? Resposta

26 - Azometano  decompõe-se segundo a equação:

Determinar a ordem de reação e a constante de velocidade a partir dos dados abaixo: Resposta

Experiência

Concentração Inicial

12

27 - A decomposição de primeira ordem do peróxido de hidrogênio  

possui uma constante de velocidade de  a uma certa temperatura. Partindo

de uma concentração inicial de 0,8 mol.L-1 de , calcule:

A concentração de após um dia.

O tempo necessário para a concentração de cair a 0,75 mol.L-1. Resposta

28 -  Um isótopo radioativo se decompõe com uma meia-vida de 15 minutos. Qual será o tempo necessário para que 80% da amostra se decomponha? Resposta

29 - Uma substância gasosa se decompõe termicamente de acordo com a equação:

                  

A variação da pressão parcial (que é proporcional à concentração) do reagente , a

, em diferentes tempos de reação, está indicada na tabela abaixo, quando se parte

de  puro:

Tempo (h) 0 5 15 35

Pressão de (mmHg)

660 330 165 82,5

Considerando que a decomposição é irreversível, determine a ordem da reação e calcule a constante de velocidade para essa reação. Resposta

30 - A reação     é de primeira ordem em relação a cada reagente e ocorre

em fase gasosa com uma constante de velocidade igual a . O composto B é um sólido volátil cuja pressão de vapor é de 0,1 atm na temperatura em que a reação ocorre. Calcule a pressão parcial dos componentes do sistema, 20 min depois de iniciada a reação, quando a mesma é realizada em um reator a volume constante, em presença de B sólido, partindo-se de A a uma pressão inicial de 5 atm. Resposta

31 - A reação     é de 1ª ordem em relação a A e de 2ª ordem em relação a B. Partindo-se de 10 mols de A e 10 mols de B, e sabendo que a constante de

velocidade da reação, a 25ºC, é , determine qual a percentagem de A que reagiu ao final de 4 minutos de reação. Resposta

32 - A nitração industrial do nitrobenzeno, realizada a 60ºC, utiliza uma mistura nitrossulfúrica como agente nitrante e fornece os seguintes produtos:                             orto-dinitrobenzeno:        6,40%                            meta-dinitrobenzeno:     93,20%                            para-dinitrobenzeno:        0,40%Verificou-se que, partindo de nitrobenzeno puro, após 1 hora do início da reação, 20% do nitrobenzeno permanecia sem reagir. Calcule as constantes de velocidade das reações de formação de cada isômero, supondo que as reações sejam de primeira ordem. Resposta

33 - Para o sistema de reações de primeira ordem:

sabe-se que . Iniciando a reação, a volume constante, com 50 mols de A, 10

mols de R e 20 mols de S, verifica-se que, após 0,0241 min, . Determine o valor

das constantes  e . Resposta

34 - Em um reator isotérmico, a volume constante, ocorrem as reações:

Para a temperatura de 45 oC, as constantes de velocidade são:

Partindo-se de 50 mols de A, 20 mols de R e 10 mols de T, calcule a composição do sistema 15 minutos após o início da reação. Resposta

35 - Os parâmetros de Arrhenius para a reação

são e . Determine o valor da constante de velocidade para essa reação, a 25ºC. Resposta

36 - A seguinte reação de rearranjo molecular em fase gasosa:

                 

tem uma constante de velocidade de a 420K e de   a 470K. Calcule o valor da energia de ativação dessa reação. Resposta

37 - As constantes de velocidade para a reação

                 a diferentes temperaturas são:

Temperatura (K) 357 400 458 524 533 615

1,72

2,53

3,82

5,20

5,61

7,65

Calcule o valor da energia de ativação dessa reação. Resposta

38 – A constante de velocidade para a reação  é fornecida pela

expressão . a) Calcule a energia de ativação experimental a 27°C; b) Calcule a energia de Gibbs padrão de ativação. Resposta

39 - O seguinte sistema de reações gasosas ocorre em um reator operando a volume constante:

As constantes de velocidade são  e . Partindo de 10 mols de A

e 8 mols de C, calcule a composição do sistema quando . Resposta

40 - Em um sistema operando a volume constante ocorre a reação gasosa  A reação é de primeira ordem em relação a cada um dos reagentes e sua constante de

velocidade é igual a . No reator em questão a pressão de A é mantida constante e igual a 2 atm mediante alimentação automática. Calcule o tempo necessário para produzir 1 mol de C partindo de B a uma pressão inicial de 10 atm. O volume do reator é de 10 litros e o mesmo opera a 27°C. Resposta