FÍSICO-QUÍMICA - CINÉTICA QUÍMICA – RUMO AO ITA PROF. ALEXANDRE VARGAS GRILLO.
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Questão 01 – (PETER ATKINS) A velocidade de formação de C na reação 2A + B → 2C + 3D é de 1,0 mol/L.s. Dar a velocidade da reação e as velocidades de formação ou de consumo de A, B e D.
Questão 02 – (ITA) A equação de Arrhenius
K =A.
RT
Ea
-e
mostra a relação de dependência da constante de velocidade (k) de uma reação química com a temperatura (T) em kelvin (K), a constante universal dos gases (R), o fator pre-exponencial A e a energia de ativação (Ea). A curva abaixo mostra a variação da constante de velocidade com o inverso da temperatura absoluta, para uma dada reação química que obedece à equação acima. A partir da análise desse gráfico, assinale a opção que apresenta o valor da razão Ea/R para essa reação.
a) 0,42 b) 0,50 c) 2,0 d) 2,4 e) 5,5
Questão 03 – (ITA) Qual foi a contribuição de ARRHENIUS para o entendimento da cinética das reações químicas?
Questão 04 – (Concurso para docente – IFRJ - 2012) A reação de decomposição do pentóxido de dinitrogênio (N2O5) possui uma
constante de velocidade a 25oC igual a 3,38 x 10-4/s. Considerando
que a equação que representa a reação é: 2 N2O5(g) → 4 NO2(g) +
O2(g).
a) Calcule o tempo de meia vida do N2O5.
b) Construa um gráfico qualitativo, do qual possa extrair o valor da constante.
Questão 05 – (ITA) A reação entre íons brometo e bromato, em meio aquoso e ácido, pode ser representada pela seguinte equação química balanceada: 5 Br
-(aq) + BrO3-(aq) + 6 H+(aq) → 3 Br2(aq) + 3 H2O(l).
Sabendo que a velocidade de desaparecimento do íon bromato é igual a 5,63 x 10-6 mol./L.s, assinale a alternativa que apresenta o valor
correto para a velocidade de aparecimento do bromo, Br2, expressa
em mol./L.s. a) 1,69 x 10-5 b) 5,63 x 10-6 c) 1,90 x 10-6 d) 1,13 x 10-6 e) 1,80 x 10-16
Questão 06 – (IME) O gráfico abaixo ilustra as variações de energia devido a uma reação química conduzida nas mesmas condições iniciais de temperatura, pressão, volume de reator e quantidades de reagentes em dois sistemas diferentes. Estes sistemas diferem apenas pela presença de catalisador. Com base no gráfico, é possível afirmar que:
a) A curva 1 representa a reação catalisada, que ocorre com absorção de calor.
b) A curva 2 representa a reação catalisada, que ocorre com absorção de calor.
c) A curva 1 representa a reação catalisada com energia de ativação dada por E1 + E3.
d) A curva 2 representa a reação não catalisada, que ocorre com liberação de calor e a sua energia de ativação é dada por E2 +
E3.
e) A curva 1 representa a reação catalisada, que ocorre com liberação de calor e a sua energia de ativação é dada por E1.
Questão 07 – (Concurso para docente – IFRJ - 2011) A decomposição química de um composto A apresenta cinética de primeira ordem. Um estudo sobre o decréscimo de concentração do composto versus o tempo é mostrado na seguinte tabela:
[A] (mol.L-1) Tempo (horas)
25,00 0
18,95 1
10,88 3
6,25 5
De acordo com os dados obtidos, calcule:
a) o tempo de meia-vida para o decaimento do composto; b) o valor da constante de velocidade;
c) a concentração da substância A, decorridos 4 horas de reação;
d) o tempo necessário para a decomposição de 99% do composto.
Questão 08 – (PETER ATKINS - MODIFICADA) A reação 2A → P é de terceira ordem com k = 3,50 x 10-4 L².mol-².s-1. Calcular o
tempo necessário e o tempo de meia-vida para a concentração de A passar de 0,260 mol.L-1 para 0,011 mol.L-1.
Questão 09 – (IME - 2012) Considere o decaimento radioativo do
24Na como um processo cinético de 1a ordem, conforme mostrado no
gráfico abaixo.
Para este radioisótopo, determine: a) a constante de decaimento (k); e b) o tempo de meia-vida, em horas.
Questão 10 – (Concurso para docente – IFRJ - 2012) Dados cinéticos foram levantados a uma determinada temperatura para esta reação: C2H5I(g) → C2H4(g) + HI(g).
Com base nesses dados, construíram-se os seguintes gráficos:
O efeito da temperatura sobre essa mesma reação foi também estudado. A tabela a seguir mostra os resultados obtidos.
Para essa reação,
a) descreva a lei de velocidade e justifique sua resposta; b) calcule os parâmetros de Arrhenius;
c) determine a constante de velocidade da reação e a temperatura em que os dados empregados na construção dos gráficos foram obtidos;
Questão 11 – (ITA) A equação química que representa a reação de decomposição do gás N2O5 é: 2 N2O5(g) → 4NO2(g) + O2(g). A
variação da velocidade de decomposição do gás N2O5 é dada pela
equação algébrica: v = k.[N2O5], em que k é a constante de
velocidade desta reação, e [N2O5] é a concentração, em mol/L, do
N2O5, em cada tempo. A tabela a seguir fornece os valores de ln
[N2O5] em função do tempo, sendo a temperatura mantida constante.
a) Determine o valor da constante de velocidade (k) desta reação de decomposição. Mostre os cálculos realizados. Resposta: 0,00693 s-1.
b) Determine o tempo de meia-vida do N2O5 no sistema
reagente. Mostre os cálculos realizados. Resposta: 100 segundos.
Questão 12 – (ITA) A equação: 2A + B → PRODUTOS representa uma determinada reação química que ocorre no estado gasoso. A lei de velocidade para esta reação depende da concentração de cada um dos reagentes, e a ordem parcial desta reação em relação a cada um dos reagentes é igual aos respectivos coeficientes estequiométricos. Seja v1 a velocidade da reação quando a pressão parcial de A e B é
igual a pA e pB, respectivamente, e v2 a velocidade da reação quando
essas pressões parciais são triplicadas. A opção que fornece o valor CORRETO da razão v2 /v1 é: a) 1 b) 3 c) 9 d) 27 e) 81
Questão 13 – (IME) Uma mistura gasosa ideal de propano e ar é queimada a pressão constante, gerando 720 litros de CO2 por hora,
medidos a 20oC. Sabe-se que o propano e o ar encontram-se em
proporção estequiométrica. Determine a velocidade média de reação da mistura em relação ao ar, considerando a composição do ar 21% de oxigênio e 79% de nitrogênio, em volume.
Questão 14 - (IME) A reação em fase gasosa: aA + bB cC + dD foi estudada em diferentes condições, tendo sido obtidos os seguintes resultados experimentais:
Concentração inicial (mol.L-1) Velocidade inicial (mol.L -1.h-1) [A] [B] 1 x 10-3 2 x 10-3 2 x 10-3 1 x 10-3 1 x 10-3 2 x 10-3 3 x 10-5 12 x 10-5 48 x 10-5
A partir dos dados acima, determine a constante de velocidade da reação.
Questão 15 – (IME) Considere a seguinte reação: 2A+B C. A partir dos dados fornecidos na tabela abaixo, calcule a constante de velocidade da reação e o valor da concentração X. Considere que as ordens de reação em relação aos reagentes são iguais aos respectivos coeficientes estequiométricos.
Teste [A] (mol/L) [B] (mol/L) Velocidade da reação (mol/L.s)
1 10 X v
2 X 20 2v
3 15 30 13.500
Questão 16 – (CHEMISTRY OLYMPIAD - 2002) Uma determinada substância sofre decomposição segundo uma cinética de primeira ordem, e sua dependência em relação à temperatura segue uma lei empírica chamada de equação de Arrhenius. Os tempos de meia-vida determinados a 95ºC e 85ºC foram 15,4 minutos e 57,8 minutos, respectivamente. A partir destes dados:
a) Calcule a energia de ativação e, supondo que esta permaneça constante, independente da temperatura, estime o tempo de meia-vida a 25 ºC.
b) Estime também a energia de ativação por meio de um gráfico do logarítmo natural da constante de velocidade versus o inverso da temperatura (em Kelvin).
Temperatura (oC) 300 325 375 400
Tempo de meia vida
Questão 17 – (Concurso para docente - IFRJ-2013) Esta reação, expressa na equação a seguir, foi realizada na temperatura de 20°C, com concentração inicial de NO3(g), igual a 0,05 mol.L-1. Decorridos
60 minutos, foi verificado que a concentração de NO3 passou a ser de
0,0358 mol.L-1.
NO3(g) → NO2(g) + ½ O2(g)
Sabendo que a decomposição de NO3(g) segue uma cinética de
segunda ordem, determine o seguinte: a) O valor da constante cinética;
b) A concentração de NO3(g) decorridos 145 minutos;
c) O tempo necessário para que reste 1% da concentração inicial do reagente.
Questão 18 – (IME - 1999) A decomposição térmica do SO2Cl2,
gasoso a 320oC, segue uma cinética idêntica à desintegração
radioativa, formando SO2 e Cl2 gasosos, com uma constante de
velocidade k = 2,20 x 10-5.s-1. Calcule a percentagem de SO 2Cl2 que
se decompõe por aquecimento a 320oC, durante 4h 25min.
Questão 19 – (IME) À temperatura de 147°C, a decomposição do peróxido de diterbutila, em fase gasosa, obedece à equação: (CH3)3COOC(CH3)3 2 CH3COCH3 + C2H6. O estudo cinético
dessa reação pela medida da pressão total da mistura em função do tempo, a volume constante, mostrou que a mesma é de 1ª ordem. Com base na tabela abaixo, calcular a velocidade média da reação em relação de di-t-butila, no intervalo de 0 a a10 minutos, em mol.L – 1.min –1 .
T(min) 0 6 10 14 22
P(mmHg) 180 200 210 220 240
DADO: Constante dos gases ideais (R) = 62,50 mmHg.L / mol.K. Questão 20 – (ITA) Um recipiente aberto, mantido à temperatura ambiente, contém uma substância A(s) que se transforma em B(g) sem a presença de catalisador. Sabendo-se que a reação acontece segundo uma equação de velocidade de ordem zero, responda com justificativas às seguintes perguntas:
a) Qual a expressão algébrica que pode ser utilizada para representar a velocidade da reação?
b) Quais os fatores que influenciam na velocidade da reação? c) É possível determinar o tempo de meia-vida da reação sem
conhecer a pressão de B(g)?
Questão 21 – (PETER ATKINS) A constante de velocidade da decomposição de certa substância é de 2,80 x 10-3 L.mol-1.s-1 a 30°C e
1,38 x 10-2 L.mol-1.s-1 a 50°C. Estimar os parâmetros de Arrhenius da
reação.
Questão 22 – (UFF – Departamento de Físico-Química) A reação de decomposição de N2O(g) em contato com uma superfície de ouro,
a 900oC, é uma reação de primeira ordem, com constante de
velocidade 2,14 x 10-4.s-1. Se a pressão inicial do N
2O(g) é de 350
torr, determine:
a) a pressão de equilíbrio ao fim de 2 ½ horas;
b) o tempo necessário para a decomposição de 95% do N2O(g).
Questão 23 – (PETER ATKINS) A constante de velocidade da decomposição de primeira ordem do N2O5 é de k = 3,38 x 10-5.s-1, a
25oC. Qual a meia-vida de A? Qual a pressão (a) 10 segundos e (b) 10
minutos depois do início da reação, sendo de 500 torr a pressão no instante inicial?
Questão 24 - (ITA) O cloreto de sulfurila, SO2Cl2, no estado gasoso,
decompõe-se nos gases cloro e dióxido de enxofre em uma reação química de primeira ordem (análogo ao decaimento radioativo). Quantas horas irá demorar para que ocorra a decomposição de 87,5% de SO2Cl2 a 320oC? Dados: constante de velocidade da reação de
decomposição (320oC) = 2,20 x 10-5 s-1; ln (0,50) = - 0,693. a) 1,58 b) 8,75 c) 11,1 d) 26,3 e) 52,5
Questão 25 - (PETER ATKINS) A 518oC, a velocidade de
decomposição de uma amostra de acetaldeído gasoso, inicialmente na pressão de 363 torr, é de 1,07 torr.s-1, quando 5% reagiram, e 0,76
torr.s-1 quando 20% reagiram. Determine a ordem da reação.
Questão 26 – (2011) Uma reação elementar do tipo A + B → P foi realizada a uma temperatura de 25oC com concentrações iniciais
iguais a dos dois reagentes de 0,010 mol/L e obteve-se uma constante cinética, k = 0,08 (unidade).
a) Qual a ordem da reação?
b) Qual a unidade da velocidade específica? c) Calcule o tempo de meia-vida da reação.
Questão 27 – (IME) Para a reação hipotética A + B → Produtos, tem-se os seguintes dados:
Considerando a mesma reação, verificou-se também a seguinte correlação:
onde, α e β são, respectivamente, as ordens da reação em relação a A e B. Sabendo que α/β = 10,0, determine:
a) a constante de velocidade k;
b) os valores numéricos das ordens parciais e global da reação.
Questão 28 – (IME - 2013) A reação abaixo segue a mesma cinética do decaimento radioativo. A → 2 B + ½ C. Ao se acompanhar analiticamente o desenvolvimento desta reação na temperatura T1,
obtêm-se o Gráfico 1, o qual estabelece uma relação entre a concentração molar da substância A no meio reacional e o tempo de reação.
Ao se conduzir esta mesma reação em diversas temperaturas, obtêm-se diferentes valores para a constante de velocidade de reação k, conforme os dados da Tabela 1.
Finalmente, com um tratamento matemático dos dados da Tabela 1, pode-se construir o Gráfico 2, o qual fornece uma relação entre a constante de velocidade e a temperatura. Com base nas informações fornecidas, considerando ainda que ln 2 = 0,69 e que a constante universal dos gases é igual a 8,3 J/mol.K, determine
a) a temperatura T1;
Questão 29 - (IME – 1997/1998) A decomposição do aldeído acético ocorre segundo a reação representada por: CH3CHO(g) CH4(g) +
CO(g). A velocidade inicial da reação foi medida na mesma temperatura para duas concentrações do aldeído, fornecendo os resultados abaixo:
[CH3CHO] (mol.L-1) Velocidade da reação (mol.L-1.s-1)
0,10 0,020
0,20 0,081
Determine a constante de velocidade e a ordem dessa reação.
Questão 30 - (MASTERTON) A decomposição de amônia sobre tungstênio é de ordem zero, com a velocidade de 2,50 x 10-4
mol/L.min a 1100 K quando a concentração [NH3] = 0,040 mol.L-1.
a) Escreva a equação de velocidade; b) Calcule a constante da velocidade; c) Quais são as unidades de k;
d) Qual é a velocidade quando a concentração [NH3] = 0,015
mol.L-1?
Questão 31 – (IME - 2005) O propeno pode ser obtido através da reação de isomerização do ciclopropano, conforme apresentado na reação abaixo:
O estudo teórico da cinética, considerando diferentes ordens para esta reação, fornece as seguintes equações:
0,100 kt
, se a reação for de ordem zero;
ln
kt
0,100
, se a reação for de primeira ordem; e
1
0,100
1
kt
, se a reação for de segunda ordem,onde k é a constante de velocidade. Seguindo este estudo, foram obtidos dados experimentais da concentração de ciclopropano
ao longo do tempo t, apresentados nos gráficos abaixo em três formas diferentes. Considerando as informações mencionadas, determine a expressão da velocidade de reação para a isomerização do ciclopropano.Questão 32 – (OQRJ) Uma reação qualquer tem a velocidade equacionada por v = k.[A].[B]. Pode-se afirmar que a constante de velocidade k, ou também conhecida como velocidade específica, das reações químicas não depende de:
a) Temperatura; b) Energia de Ativação;
c) Energia cinéticas das moléculas; d) Pressão;
e) Presença de catalisador.
Questão 33 – (Olimpíada de Química - USA) The reaction CHCl3(g) + Cl2(g) → CCl4(g) + HCl(g) is believed to proceed by this
mechanism:
Cl2(g) → 2Cl(g) (fast)
Cl(g) + CHCl3(g) → HCl(g) + CCl3(g) (slow)
CCl3(g) + Cl(g) → CCl4(g) (fast)
What rate equation is consistent with this mechanism? a) Rate = k.[Cl2]
b) Rate = k.[Cl][CHCl3]
c) Rate = k.[Cl2][CHCl3]
d) Rate = k.[Cl2]1/2[CHCl3]
Questão 34 – (Olímpíada de Química - USA) Propanone reacts with iodine in acid solution as shown in this equation.
What is the rate equation for the reaction? a) rate = k[CH3C(O)CH3] [I2]
b) rate = k[CH3C(O)CH3]2
c) rate = k[CH3C(O)CH3] [I2] [H+]
Questão 35 – (Olímpíada de Química - USA) The rate data given were obtained for the reaction, 2 NO(g) + 2 H2(g) → N2(g) + 2
H2O(g). What is the rate law for this reaction?
a) Rate = k.PNO
b) Rate = k.P²NO
c) Rate = k.PNO.P²H2
d) Rate = k.P²NO.PH2
Questão 36 – (SIMULADO IME - 2013) A decomposição do N2O4
em NO2 é uma reação de primeira ordem que tem um k igual a
4,5x103 s-1 a 1oC e uma energia de ativação 58 kJ.mol-1. Determine a
temperatura em que o valor de k seria 1,0x104s-1? Dados: ln4,5 = 1,5;
ln10 = 2,3.
Questão 37 – (ITA - 2013) Velocidades iniciais (vi) de decomposição
do peróxido de hidrogênio foram determinadas em três experimentos (A, B e C), conduzidos na presença de I-(aq) sob as mesmas
condições, mas com diferentes concentrações iniciais de peróxido ([H2O2]), de acordo com os dados abaixo:
Com base nestes dados, para a reação de decomposição do peróxido de hidrogênio:
a) Escreva a equação estequiométrica que representa a reação; b) Indique a ordem desta reação;
c) Escreva a lei de velocidade da reação;
d) Determine o valor numérico da constante de velocidade; e) Indique a função do I- (aq) na reação.
Questão 38 – (GRILLO)A reação de decomposição do peróxido de benzoíla na presença de éter dietílico obedece uma cinética de primeira ordem, a 60oC é 75,2% completa em 10 minutos. Calcule a
constante de velocidade (k) desta reação.
Questão 39 – (ITA) Um equilíbrio químico genérico representado por A + B ⇆ C + D, pode ser discutido em termos de um diagrama do tipo apresentado abaixo.
Qual das opções abaixo explica o comportamento observado quando da adição de um catalisador? a) só aumenta x b) só diminui z c) só diminui y d) só diminuem y e z e) diminuem igualmente z, y e z.
Questão 40 – (UFF – Departamento de Físico-Química) A 25,0oC,
o período de meia-vida para a decomposição do N2O5(g) é de 5,70
horas e é independente da pressão inicial do óxido. Calcule a constante de velocidade e o tempo necessário para a decomposição de 90% da substância.
Questão 41 – (PETER ATKINS) A meia-vida para decaimento do
14C é 5730 anos, devido a emissão de raios β com energia de 0,16
MeV. Uma amostra arqueológica contém madeira que possui somente 72% de 14C encontrado em árvores vivas. Qual a idade do sítio
arqueológico?
Questão 42 – (Olimpíada RGS - 2010) 2 HgCl2 + C2O42- → 2 Cl- +
2 CO2(g) + Hg2Cl2(s) foi estudada em solução aquosa, segundo o
número de mols de cloreto mercuroso que precipita por litro de solução por minuto. Os dados obtidos estão na tabela.
a) Determine a equação de velocidade de reação. b) Calcule o valor da constante de velocidade da reação. c) Qual será a velocidade da reação quando [HgCl2] = 0,010 M
e [C2O42-] = 0,010 M?
Questão 43 - (ITA) Considere as seguintes afirmações relativas a reações químicas em que não haja variação de temperatura e pressão: I. Uma reação química realizada com a adição de um catalisador é denominada heterogênea se existir uma superfície de contato visível entre os reagentes e o catalisador.
II. A ordem de qualquer reação química em relação à concentração do catalisador é igual a zero.
III. A constante de equilíbrio de uma reação química realizada com a adição de um catalisador tem valor numérico maior do que a da reação não catalisada.
IV. A lei de velocidade de uma reação química realizada com a adição de um catalisador, mantidas constantes as concentrações dos demais reagentes, é igual àquela da mesma reação não catalisada. V. Um dos produtos de uma ração química pode ser o catalisador desta mesma reação.
Das afirmações feitas, estão CORRETAS: a) apenas I e III
b) apenas I e V c) apenas I, II e IV d) apenas II, IV e V e) apenas III, IV e V
Questão 44 – (SIMULADO – 2011) Uma reação elementar do tipo A + B → P foi realizada a uma temperatura de 25oC com
concentrações iniciais iguais a dos dois reagentes de 0,010 mol/L e obteve-se uma constante cinética, k = 0,08 (unidade).
a) Qual a ordem da reação?
b) Qual a unidade da velocidade específica? c) Calcule o tempo de meia-vida da reação.
Questão 45 – (OMQ) This reaction is first order with respect to N2O5. 2N2O5(g) = 4NO2(g) + O2(g)If the half-life for this reaction is
19.0 minutes, what is the rate constant, k? a) 0.0158 min–1
b) 0.0263 min–1 c) 0.0365 min–1 d) 0.0526 min–1
Questão 46 – (Adamian & Almendra, página 470 – Físico-química, uma aplicação aos materiais) Uma certa reação de primeira ordem tem uma meia-vida de vinte minutos. Pede-se:
a) Determinar a constante de velocidade para essa reação; b) Determinar quanto tempo será necessário para que a reação
esteja completada em 75%.
Questão 47 – (GRILLO) A uma determinada temperatura específica, o tempo de meia-vida para uma reação de decomposição do pentóxido de dinitrogênio (N2O5) é de 5,73 horas, e é independente da
pressão inicial do referido óxido. A partir destas informações, determine:
a) a constante de velocidade;
b) o tempo necessário para a decomposição de 80% da substância.
Questão 48 – (GRILLO) Uma reação de cinética de primeira ordem apresenta uma energia de ativação de 104.600 J/mol e um fator pré-exponencial de 5x1013.s-1. A que temperatura esta reação terá uma
meia-vida de 30 dias.
Questão 49 – (MOORE) A reação gasosa de primeira ordem da decomposição do SO2Cl2(g) → SO2(g) + Cl2(g) apresenta um valor de
k1 = 2,20 x 10-5.s-1 a 593K. Qual a porcentagem de uma amostra de
SO2Cl2 que se decompõe no aquecimento a mesma temperatura
durante 1 hora?
Questão 50 – (ITA) Considere a reação química representada pela seguinte equação química: 4NO2(g) + O2(g) → 2N2O5(g). Num
determinado instante de tempo t da reação, verifica-se que o oxigênio está sendo consumido a uma velocidade de 2,40 x 10-2.mol.L-1.s-1.
Nesse tempo t, a velocidade de consumo de NO2 será de:
a) 6,00 x 10-3.mol.L-1.s-1;
b) 1,20 x 10-2.mol.L-1.s-1;
c) 2,40 x 10-2.mol.L-1.s-1;
d) 4,80 x 10-2.mol.L-1.s-1;
e) 9,60 x 10-2.mol.L-1.s-1.
Questão 51 – (GRILLO) Uma certa reação hipotética A(g) → B(g) + C(g) é de primeira ordem. Decorridos 540 segundos, observa-se que a concentração do reagente gasosos descresece na ordem de 32,5%. a) Calcule a constante de velocidade da reação.
b) Qual o tempo necessário para que se decomponha 25% do reagente?
Questão 52 – (GRILLO) Qual a razão entre o t1/2 e t1/3 para uma
reação de primeira ordem?
Questão 53 – (GRILLO) O tempo de meia-vida do nitrometano, CH3NO2, a 227oC é de aproximadamente de 650 segundos. Sabe-se
que esta reação respeita uma cinética de primeira ordem, calcular: a) o valor de k.
b) o tempo necessário para a concentração do nitrometano cair de 0,050 mol.L-1 para 0,0125 mol.L-1.
c) a concentração do [CH3NO2], duas horas após o tempo gasto no
item anterior.
Questão 54 – (ITA) Uma certa reação química é representada pela equação:2A(g) + 2B(g) → C(g), onde "A" "B" e "C" significam as espécies químicas que são colocadas para reagir. Verificou-se experimentalmente 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". Assinale a opção que contém, respectivamente, a expressão CORRETA da velocidade e o valor CORRETO da ordem da reação.
f) v = k [A]² [B]² e 4 g) v = k [A]² [B]² e 3 h) v = k [A]² [B]² e 2 i) v = k [A]² e 4 j) v = k [A]² e 2
Questão 55 – (UFF – Departamento de Físico-Química) A 378,50oC, o tempo de meia-vida para a decomposição térmica de
primeira ordem do óxido de etileno é 363 minutos e a energia de ativação da reação é 218 kJ.mol¹. A partir destes dados, calcule o tempo necessário para decompor 75% do óxido de etileno, a 450oC.
GABARITO:
Questão 01 – Vr = 0,50 mol.L-1.s-1; Va = 1,0 mol.L-1.s-1; Vb = 0,50
mol.L-1.s-1 e Vd = 1,50 mol.L-1.s-1.
Questão 02 – alternativa C.
Questão 03 – O estudo da dependência da constante cinética ou também definido como velocidade específica (k) é dependente da temperatura.
Questão 04 – a) 2050,73 segundos. Questão 05 – alternativa A. Questão 06 – alternativa E.
Questão 07 – a) 2,50 h; b) 0,277 h-1; c) 8,25 mol.L-1; d) 16,62 h.
Questão 08 – tempo = 136,40 dias; t1/2 = 63400 segundos.
Questão 09 – a) k = 4,61 x 10-2 h-1; b) 15,04 horas.
Questão 10 –
a) A lei de velocidade: observa-se um gráfico linear decrescente (ln k versus tempo). A partir deste comportamento, pode-se afirmar que se trata de uma reação com cinética de primeira ordem.
b) Eat = 208451,15 J.mol-1 e A = 8,06 x 1016.
c) 367,41oC.
Questão 11 – a) k = 0,00693 s-1; b) tempo de meia-vida: 100
segundos.
Questão 12 – alternativa D. Questão 13 – Var = 5714,28 L.h-1.
Questão 14 – k = 3,0 x 107 .L³.h-1. mol-3.
Questão 15 – k = 2,0 L2.s-1. mol-2; X = 10 mol.L-1.
Questão 16 – Eat = 1,45 x 105 J.mol-1; tempo de meia-vida = 1,035 x
106 min.
Questão 17 – a) k = 0,132 L.mol-1.min-1; b) C
A = 2,55 x 10-2 mol.L-1;
c) tempo de meia-vida = 15000 minutos. Questão 18 – Decomposição = 29,51 %. Questão 19 – Vm = 5,71 x 10-5 mol.L-1.min-1.
Questão 20 – a) v = k; b) Temperatura; c) Não.
Questão 21 – a) Eat = 64893,21 J.mol-1; A (fator pré-exponencial) =
4,31 x 10+8.
Questão 22 – a) 51 torr; b) tempo = 233 minutos.
Questão 23 – Tempo de meia-vida: 20507,31 s; (a) 499,83 torr; (b) 489,96 torr.
Questão 24 – alternativa D.
Questão 25 – Reação química com cinética de segunda ordem. Questão 26 – a) Cinética de segunda ordem; b) L.mol-1.s-1; c) t
1/2 =
1250 segundos.
Questão 27 – a) k = 10-9 (unidade); b) 11 (ordem global).
Questão 28 – a) T = 55oC; b) E
at = 1,06 x 105 J.mol-1.
Questão 29 – k = 2,0 L.mol-1.s-1 e reação química de segunda ordem.
Questão 30 – a) Equação da velocidade de ordem zero: v = k; b) v = k = 2,50 x 10-4 mol.L-1.min-1; c) v = k = mol.L-1.min-1; c) v = 2,50 x
10-4 mol.L-1.min-1.
Questão 31 – Qualquer das representações será uma reta, desde que se tenha nos eixos:
a) Concentração molar x tempo para uma reação de ordem zero. De fato, para ordem zero, tem-se:
0,100 kt
y
b ax
d) logaritmo neperiano x tempo para uma reação de 1ª ordem
ln kt 0,100 ln ln 0,100 kt ln ln 0,100 kt y b axe) inverso da concentração molar x tempo para uma reação de 2ª ordem
1 1 kt 0,100 y b axDas representações propostas, apenas uma é uma reta: a correspondente à reação de 1ª ordem, porque tem ln
no eixo das ordenadas. Portanto a expressão da velocidade é v k
.Questão 32 – alternativa D. Questão 33 – alternativa B. Questão 34 – alternativa D. Questão 35 – alternativa D.
Questão 36 – Temperatura = 282,87 K.
Questão 37 – a) H2O2 → H2O + ½ O2; b) primeira ordem; c) v =
k.[H2O2]; d) k = 3,66 s-1; e) A função do I- é de ser um catalisador.
Questão 38 – k = 0,139 min-1.
Questão 39 – alternativa C.
Questão 40 – k = 0,122 h-1; 18,90 horas.
Questão 41 – tempo = 2715 anos. Questão 43 – alternativa B.
Questão 44 – a) Reação com cinética de segunda ordem; b) L.mol-1.s -1; c) 1250 segundos.
Questão 45 – alternativa C.
Questão 46 – a) k = 3,47 x 10-2 min-1. b) tempo = 40 minutos.
Questão 47 – a) k = 0,121 h-1; b) 13,30 horas.
Questão 49 – 14,65%. Questão 50 – alternativa E.
Questão 51 – a) k = 7,28 x 10-4.s-1; b) tempo = 395,24 segundos.
Questão 52 – Razão = 0,631.
Questão 53 – a) k = 1,07 x 10-3 s-¹; b) tempo = 1300 s; c) M = 9,02 x
10-3 mol.L-1.
Questão 54 – alternativa E.
