Velocidade de reação

aA + bB  cC + dD

vmédia de formação de C =[C]

———t

vmédia de consumo de A =[A]

———t

vmédia da reação =[A]

———a·t

=[B]

———b·t

=[C]

———c·t

=[D]

———d·t

Energia de ativação

Complexo ativado é uma estrutura intermediária entre os reagentes e os produtos, com ligações intermediárias entre as dos reagentes e as dos produtos.

Energia de ativação é a energia mínima necessária para a formação do complexo ativado.

Teoria da colisão

Pela teoria da colisão, para haver reação é necessário que:

as moléculas dos reagentes colidam entre si; a colisão ocorra com geometria favorável à formação do

complexo ativado; a energia das moléculas que colidem entre si seja igual ou

superior à energia de ativação.

Colisão efetiva ou eficaz é aquela que resulta em reação, isto é, que está de acordo com as duas últimas condições da teoria da colisão. O número de colisões efetivas ou eficazes é muito pequeno comparado ao número total de colisões que ocorrem entre as moléculas dos reagentes.

Quanto menor for a energia de ativação de uma reação, maior será sua velocidade.

Uma elevação da temperatura aumenta a velocidade de uma reação porque aumenta o número de moléculas dos reagentes com energia superior à de ativação.

Regra de van't Hoff  Uma elevação de 10°C duplica a velocidade de uma reação.

Esta é uma regra aproximada e muito limitada.

O aumento da concentração dos reagentes aumenta a velocidade da reação.

Lei da velocidade de reação

aA + bB + ...  produtos v = k [A]p [B]q

p e q são experimentalmente determinados k = constante de velocidade de reação; aumenta com a

temperatura p = ordem da reação em relação a A q = ordem da reação em relação a B p + q + ... = ordem da reação

Reagente(s) gasoso(s)  A pressão de um gás é diretamente proporcional à sua concentração em mol/L. Por isso, no caso de reagente(s) gasoso(s), a lei de velocidade pode ser expressa em termos de pressão.

Para aA(g) + bB(g) + ...  produtos, temos:

v = k·ppA·pq

B

O aumento da pressão aumenta a velocidade da reação. Quando não há reagente gasoso, a pressão não influi na velocidade da reação.

Reação elementar é aquela que ocorre numa única etapa. Neste caso, para aA + bB + ...  produtos, temos:

v = k [A]a [B]b...

Mecanismo de reação é o conjunto das etapas em que ocorre a reação. A etapa lenta é a que determina a velocidade da reação. O mecanismo de uma reação é proposto com base no estudo de sua velocidade.

Superfície de contato  Quanto maior for o grau de dispersão de um sólido, maior será a sua superfície e maior será a velocidade da reação na qual é reagente.

Catálise e catalisador

Catálise é uma reação na qual toma parte um catalisador.

Catalisador é uma substância que aumenta a velocidade de uma reação, permanecendo inalterado qualitativa e quantitativamente no final da reação.

A ação do catalisador é abaixar a energia de ativação, possibilitando um novo caminho para a reação. O abaixamento da energia de ativação é que determina o aumento da velocidade da reação.

Catálise homogênea  Catalisador e reagentes constituem uma só fase.

Catálise heterogênea  Catalisador e reagentes constituem duas ou mais fases (sistema polifásico ou mistura heterogênea).

Enzima

Enzima é uma proteína que atua como catalisador em reações biológicas. Caracteriza-se pela sua ação específica e pela sua grande atividade catalítica. Apresenta umatemperatura ótima, geralmente ao redor de 37°C, na qual tem o máximo de atividade catalítica.

Promotor de reação ou ativador de catalisador é uma substância que ativa o catalisador, mais isoladamente não tem ação catalítica na reação.

Veneno de catalisador ou inibidor é uma substância que diminui e até destrói a ação do catalisador, sem tomar parte na reação.

Autocatálise

Autocatálise  Quando um dos produtos da reação atua como catalisador. No início, a reação é lenta e, à medida que o catalisador (produto) vai se formando, sua velocidade vai aumentando.

Existe um ramo na ciência que estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que a influenciam, é a chamada Cinética Química. Pode se definir reações químicas como sendo um conjunto de fenômenos nos quais duas ou mais substâncias reagem entre si, dando origem a diferentes compostos. Equação química é a representação gráfica de uma reação química, onde os reagentes aparecem no primeiro membro, e os produtos no segundo.

A + B            C + D Reagentes              Produtos

O conhecimento e o estudo das reações, além de ser muito importante em termos industriais, também estão relacionados ao nosso dia-a-dia. A velocidade de uma reação é a rapidez com que os reagentes são consumidos ou rapidez com que os produtos são formados. A combustão de uma vela e a formação de ferrugem são exemplos de reações lentas. Na dinamite, a decomposição da nitroglicerina é uma reação rápida. As velocidades das reações químicas são determinadas através de leis empíricas, chamadas leis da velocidade, deduzidas a partir do efeito da concentração dos reagentes e produtos na velocidade da reação. As reações químicas ocorrem com velocidades diferentes e estas podem ser alteradas, porque além da concentração de reagentes e produtos, as velocidades das reações dependem também de outros fatores como: 

Concentração de reagentes: quanto maior a concentração dos reagentes maior será a velocidade da reação. Para que aconteça uma reação entre duas ou mais substâncias é necessário que as moléculas se choquem, de modo que haja quebra das ligações com conseqüente formação de outras novas. O número de colisões irá depender das concentrações de A e B. Veja a figura:

Moléculas se colidem com maior freqüência seaumentarmos o número de moléculas reagentes.

É fácil perceber que devido a uma maior concentração haverá aumento das colisões entre as moléculas. 

Superfície de contato: um aumento da superfície de contato aumenta a velocidade da reação. Um exemplo é quando dissolvemos um comprimido de sonrisal triturado e ele se dissolve mais rapidamente do que se estivesse inteiro, isto acontece porque aumentamos a superfície de contato que reage com a água. 

Pressão: quando se aumenta a pressão de um sistema gasoso, aumenta-se a velocidade da reação.

Um aumento na pressão de P1 para P 2 reduziu o volume de V1 para V1/2, acelerando a reação devido à aproximação das moléculas.

A figura acima exemplifica, pois com a diminuição do volume no segundo recipiente, haverá um aumento da pressão intensificando as colisões das moléculas e em conseqüência ocorrerá um aumento na velocidade da reação. 

Temperatura:  quando se aumenta a temperatura de um sistema, ocorre também um aumento na velocidade da reação. Aumentar a temperatura significa aumentar a energia cinética das moléculas. No nosso dia-a-dia podemos observar esse fator quando estamos cozinhando e aumentamos a chama do fogão para que o alimento atinja o grau de cozimento mais rápido. 

Catalisadores: os catalisadores são substâncias que aceleram o mecanismo sem sofrerem alteração permanente, isto é, durante a reação eles não são consumidos. Os catalisadores permitem que a reação tome um caminho alternativo, que exige menor energia de ativação, fazendo com que a reação se processe mais rapidamente. É importante lembrar que um catalisador acelera a reação mais não aumenta o rendimento, ou seja, ele produz a mesma quantidade de produto, mas num período de menor tempo.

CINÉTICA QUÍMICA:

É a parte da química que estuda a velocidade das reações químicas.

De modo geral:

V = | variação da quantidade de uma substância |  intervalo de tempo.

A unidade da velocidade pode ser expressa em:

* mol / L x s

* mol / L x min

* mol / L x h

A velocidade de produção ou consumo de um substância, está diretamente relacionada com os coeficientes da reação, devidamente balanceada.

Reação: a A + b B ----------> c C + d D

Velocidade: VAa = VB b = VC c = VD d.

Fatores que influenciam na velocidade da reação:

- Superfície de contato: Quanto maior a superfície de contato, maior será a velocidade da reação.

- Temperatura: Quanto maior a tempertatura, maior será a velocidade da reação.

- Concentração dos reagentes: Aumentando a concentração dos reagentes, aumentará a velocidade da reação.

Numa reação química, a etapa mais lenta é a que determina sua velocidade. Observe o exemplo a seguir: O peróxido de hidrogênio reagindo com íons iodeto, formando água e oxigênio gasoso.

I - H2O2 + I- ------> H2O + IO- (Lenta)

II - H2O2 + IO- ------> H2O + O2 + I- (Rápida)

Equação simplificada: 2 H2O2 ------> 2 H2O + O2.

A equação simplificada corresponde a soma das equações I e II. Como a etapa I é a etapa lenta, para aumentar a velocidade da reação, deve-se atuar nela. Tanto para aumentar ou diminuir a velocidade da reação, a etapa II (rápida) não vai influir; sendo a etapa I a mais importante.

A lei de Guldberg-Waage:

Considere a seguinte reação: a A + b B ----------> c C + d D

Segundo a lei de Guldberg-Waage; V = k [A]a [B]b.

Onde:

V = velocidade da reação; [ ] = concentração da substância em mol / L; k = constante da velocidade específica para cada temperatura.

A ordem de uma reação é a soma dos expoentes das concentrações da equação da velocidade. Utilizando a equação anterior, calculamos a ordem de tal reação pela soma de (a + b).

Energia de ativação:

É a energia mínima necessária para que os reagentes possam se transformar em produtos. Quanto maior a energia de ativação, menor será a velocidade da reação.

Ao atingir a energia de ativação, é formado o complexo ativado. O complexo ativado possui entalpia maior que a dos reagentes e dos produtos, sendo bastante instável; com isso, o complexo é desfeito e dá origem aos produtos da reação. Observe o gráfico:

Onde:

C.A.= Complexo ativado. Eat. = Energia de ativação. Hr. = Entalpia dos reagentes. Hp. = Entalpia dos produtos. DH = Variação de entalpia.

Catalisador:

O catalisador é uma substância que aumenta a velocidade da reação, sem ser consumida durante tal processo.

A principal função do catalisador é diminuir a energia de ativação, facilitando a transformação de reagentes em produtos. Observe o gráfico que demonstra uma reação com e sem catalisador:

Inibidor: é uma substância que retarda a velocidade da reação.

Veneno: é uma substância que anula o efeito de um catalisador.

Cinética

A cinética é à parte da química que estuda as velocidades das reações onde,com o aumento da temperatura se aumenta a velocidade.                                                                                                     

Existem fatores que influenciam na velocidade como “temperatura”, “superfície” e “concentração de reagentes”.

Velocidade de uma reação

A velocidade de uma reação é a variação da concentração dos reagentes pela variação de uma unidade de tempo. As velocidades das reações químicas geralmente são expressas em molaridade por segundo (M/s).

A velocidade média de formação de um produto de uma reação é dado por:

Vm = variação da concentração do produto / variação do tempo

A velocidade da reação decresce com o tempo. A velocidade de formação do produto é igual a velocidade de consumo do reagente.:

Velocidade da reação = variação da concentração dos reagentes / variação do tempo

A velocidade das reações química pode ocorrer em escalas de tempo muito amplas. Por exemplo, uma explosão pode ocorrer em menos de um segundo, a cocção de um alimento pode levar minutos ou horas, a corrosão pode levar anos, e a erosão de uma rocha pode ocorrer em milhares ou milhões de anos.

Fatores que influenciam na velocidade da reação:

Superfície de contato: Quanto maior a superfície de contato, maior será a velocidade da reação.

Temperatura: Quanto maior a temperatura, maior será a velocidade da reação. 

Concentração dos reagentes: Aumentando a concentração dos reagentes, aumentará a velocidade da reação.

Numa reação química, a etapa mais lenta é a que determina sua velocidade. Observe o exemplo a seguir: O peróxido de hidrogênio reagindo com íons iodeto, formando água e oxigênio gasoso.

I - H2O2 + I- ------> H2O + IO- (Lenta)

II - H2O2 + IO- ------> H2O + O2 + I- (Rápida)

Equação simplificada: 2 H2O2 ------> 2 H2O + O2.

A equação simplificada corresponde a soma das equações I e II. Como a etapa I é a etapa lenta, para aumentar a velocidade da reação, deve-se atuar nela. Tanto para aumentar ou diminuir a velocidade da reação, a etapa II (rápida) não vai influir; sendo a etapa I a mais importante.

A lei de Guldberg-Waage:

Considere a seguinte reação: a A + b B ----------> c C + d D

Segundo a lei de Guldberg-Waage; V = k [A]a [B]b.

Onde:

V = velocidade da reação;

[ ] = concentração da substância em mol / L;

k = constante da velocidade específica para cada temperatura.

A ordem de uma reação é a soma dos expoentes das concentrações da equação da velocidade. Utilizando a equação anterior, calculamos a ordem de tal reação pela soma de (a + b).

Teoria da colisão

Pela teoria da colisão, para haver reação é necessário que:

as moléculas dos reagentes colidam entre si;

a colisão ocorra com geometria favorável à formação do complexo ativado;

a energia das moléculas que colidem entre si seja igual ou superior à energia de ativação.

Colisão efetiva ou eficaz é aquela que resulta em reação, isto é, que está de acordo com as duas últimas condições da teoria da colisão. O número de colisões efetivas ou eficazes é muito pequeno comparado ao número total de colisões que ocorrem entre as moléculas dos reagentes.

Quanto menor for a energia de ativação de uma reação, maior será sua velocidade.

Uma elevação da temperatura aumenta a velocidade de uma reação porque aumenta o número de moléculas dos reagentes com energia superior à de ativação.

Regra de van't Hoff - Uma elevação de 10°C duplica a velocidade de uma reação.

Esta é uma regra aproximada e muito limitada.

O aumento da concentração dos reagentes aumenta a velocidade da reação. 

Energia de ativação:

É a energia mínima necessária para que os reagentes possam se transformar em produtos. Quanto maior a energia de ativação, menor será a velocidade da reação.

Ao atingir a energia de ativação, é formado o complexo ativado. O complexo ativado possui entalpia maior que a dos reagentes e dos produtos, sendo bastante instável; com isso, o complexo é desfeito e dá origem aos produtos da reação. Observe o gráfico:

Onde:

C.A.= Complexo ativado.

Eat. = Energia de ativação.

Hr. = Entalpia dos reagentes.

Hp. = Entalpia dos produtos.

DH = Variação de entalpia.

Catalisador:

O catalisador é uma substância que aumenta a velocidade da reação, sem ser consumida durante tal processo.

A principal função do catalisador é diminuir a energia de ativação, facilitando a transformação de reagentes em produtos. Observe o gráfico que demonstra uma reação com e sem catalisador:

Inibidor: é uma substância que retarda a velocidade da reação.

Veneno: é uma substância que anula o efeito de um catalisador.

A ação do catalisador é abaixar a energia de ativação, possibilitando um novo caminho para a reação. O abaixamento da energia de ativação é que determina o aumento da velocidade da reação.

Catálise homogênea - Catalisador e reagentes constituem uma só fase.

Catálise heterogênea - Catalisador e reagentes constituem duas ou mais fases (sistema polifásico ou mistura heterogênea). 

  Enzima

Enzima é uma proteína que atua como catalisador em reações biológicas. Caracteriza-se pela sua ação específica e pela sua grande atividade catalítica. Apresenta uma temperatura ótima, geralmente ao redor de 37°C, na qual tem o máximo de atividade catalítica.

Promotor de reação ou ativador de catalisador é uma substância que ativa o catalisador, mais isoladamente não tem ação catalítica na reação.

Veneno de catalisador ou inibidor é uma substância que diminui e até destrói a ação do catalisador, sem tomar parte na reação.

Autocatálise

Autocatálise - Quando um dos produtos da reação atua como catalisador. No início, a reação é lenta e, à medida que o catalisador (produto) vai se formando, sua velocidade vai aumentando.

Conclusão

Na cinética estuda-se a velocidade das reações químicas.

As velocidades das reações químicas são expressas por M/s “molaridade por segundo”.

Quanto maior for a temperatura, maior será a velocidade, existindo fatores que influenciam nessa velocidade, como “superfície”, “temperatura” e “concentração dos reagentes”, onde, quanto maior for a superfície de contato maior será a velocidade de reação, quanto maior a temperatura maior será  a velocidade de reação, quanto maior for a concentração dos reagentes maior será a velocidade de reação.

“lei de Guldberg-Waage”  lei onde a ordem de uma reação é a soma dos expoentes das concentrações da equação da velocidade

Existe uma energia mínima para que os reagentes se transformem em produto, essa “energia mínima”  da se o nome de “energia de ativação”, quanto maior for a energia de ativação, menor será a velocidade da reação.

Para diminuir essa “energia de ativação” pode-se usar um catalisador que facilita a transformação de reagentes em produtos.

Questões:

01. Aplique a equação de Gulberg Waage (lei da ação das massas) às reações apresentadas:

a) 2 N2(g) + 3 O2(g) ® 2 N2O3(g)                                             b) 2 NO2(g) ® N2O4(g)

02. Numa reação temos x moles / l de H2 e y moles / l de O2. A velocidade da reação é V1. Se dobrarmos a concentração de hidrogênio e triplicarmos a de oxigênio, a velocidade passa a V2.

Qual a relação V1 / V2?Dado: 2H2 + O2 ® 2H2O a)   V2 = 2 V1                                b)   V2 = 4 V1                            c)   V2 = 12 V1d)   V2 = 24 V1                              e)  V2 = 6 V1

  03. (FIT - MG) Em determinada experiência, a reação de formação de água está ocorrendo com o consumo de 4 mols de oxigênio por minuto. Conseqüentemente, a velocidade de consumo de hidrogênio é de: a) 8 mols/minutob) 4 mols/minutoc) 12 mols/minutod) 2 mols/minutoe) n.d.a.    04. (OSEC) Em uma reação, o complexo ativado: a) possui mais energia que os reagentes ou os produtos.b) age como catalisador.c) sempre forma produtos.d) é composto estável.e) possui  menos energia que os reagentes ou os produtos.  05. (MAUÁ) Por que o catalisador altera velocidade de uma reação?  06. (FEI) É incorreto dizer-se que um catalisador, 01.  altera a energia de ativação de uma reação02.  altera a velocidade de uma reação04.  altera o DH da reação  07. (UnB) Assinale as opções corretas: 01. O catalisador afeta a velocidade de uma reação porque aumenta o número de moléculas com energia cinética maior ou igual à energia de ativação da reação.

02. A temperatura afeta a velocidade de uma reação porque muda a energia de ativação da reação.

04.  A concentração dos reagentes afeta a velocidade de uma reação porque há alteração no número de colisões  efetivas.

08.  Uma reação ocorre quando há colisão efetiva entre as moléculas reagentes, numa orientação apropriada.

 08. Justifique sua RESPOSTA ao item 08 da questão anterior. 

09. (SANTA CASA) A reação hipotética 2X + 2Y ® P + Q poderá ocorrer segundo o seguinte mecanismo:                 X + Y ® Z + W .............................. V1                X + Z ® P ...................................... V2                W + Y ® Q .................................... V3(soma):     2X + 2Y ® P + Q .......................... V4 onde V são as velocidades das reações expressas em mol . l-1 . s-1.Admitindo que V1 = V3 > V2, a velocidade global, V4, deverá ser mais próxima de: a)   V1 + V2                                   b)   V2                                       c)   V3d)   V3 – V2                                   e)  2V1 + V2  10.  Justifique sua resposta ao teste anterior. 

Resolução:

01. a) V = k [N2]2 [O2]3       b) V = k [NO2]2 

02. C 03. A 04. A

05. Porque diminui a energia de ativação dos reagentes.

06. 4

07. 12

08. CERTA, a reação ocorre quando moléculas ativadas energicamente chocam-se numa orientação apropriada, isto é, que possibilite a quebra de ligações nos reagentes.   09. B

10. A velocidade da reação global só depende da etapa lenta e se V1 = V3 > V2, a etapa lenta é V2; logo: V4 = V2.

Exercícios Resolvidos

(FEI-SP) Seja a decomposição de água oxigenada: 2H2O2  2H2O + O2.Em dois minutos, observa-se uma perda de 3,4g de água oxigenada. Qual a velocidade média dessa reação em relação ao gás oxigênio em mol/min?

(E.E.Mauá-SP) A concentração [A], expressa em mol/L de uma substância A que, em meio homogêneo, reage com outra B, segundo a equação A + B  C + D, varia com o tempo t segundo a lei: [A]= 5 – 0,2t – 0,1t2, com t medido em horas. Qual a velocidade média dessa reação entre os instantes t1 = 1h e t2 = 2h?

(Unificado Cesgranrio) Numa experiência envolvendo o processo: N2 + 3H2  2NH3, a

velocidade da reação foi expressa como   Considerando a não-ocorrência de reações secundárias, qual a expressão dessa mesma velocidade, em termos de concentração de gás hidrogênio?

A figura abaixo indica a variação da quantidade de reagente em função do tempo (t), num sistema em reação química. Calcule a velocidade dessa reação nos intervalos de tempo:

a)de 0 a 2min;

b)de 2 a 4min;

 

(PUC-SP) Na reação de solução de ácido clorídrico com zinco metálico, o gráfico que melhor representa o comportamento das espécies em solução é:

(Faap-SP) A reação de decomposição de iodidreto é representada pela equação química

2HI   I2 + H2

O controle da concentração de iodidreto presente no sistema, em função do tempo (em temperatura constante) forneceu os seguintes dados:

Iodidreto(mol/L) 1 0,625 0,375 0,200 0,120

Tempo (min) 0 10 20 30 40

A velocidade dessa reação é constante? Por que?

Resposta: Não, a velocidade diminui com o tempo – basta verificar na tabela que, à medida que o tempo passa, a variação da concentração do iodidreto vai se tornando cada vez menor.

(UFPR) Apesar da dissolução da areia (SiO2) em água ser um processo espontâneo, ela jamais foi observada por qualquer ser humano. Discuta essa afirmativa em termos de termodinâmica e cinética do processo.

Resposta: Dizer que a dissolução da areia é espontânea é dizer que ela é termodinamicamente possível ( G<0), mas se a reação nunca foi observada é porque sua velocidade deve ser tão baixa que levará muitos séculos para se realizar

(UFC-CE) O tempo de validade de um alimento em suas características organolépticas e nutricionais depende da embalagem e das condições ambientais. Um dos tipos de acondicionamento necessário para a conservação de alimentos e a folha-de-flandres, constituída de uma liga de estanho e aço. Analise o gráfico abaixo, que representa a reação de oxidação entre a embalagem e o meio agressivo e responda:

a)Em qual das curvas, verde ou vermelha, a velocidade da reação química é mais acentuada?

Resposta: Curva vermelha, pois considerando que as duas saíram com o mesmo número de mols, ou seja, 9 mols e a vermelha terminou com uma quantidade menor que a verde. Daí, dá para calcular a velocidade média da reação global, que seria a vermelha maior que 1 e a verde, menor que 1. Para confirmar, basta jogar na fórmula da velocidade média. Veja só:

b)Considerando a área da folha-de-flandres constante, calcule a velocidade média da reação química no intervalo entre duas e 4 horas para a curva de maior corrosão.

                    Resposta: 1g/h

(Mack-SP) A combustão do butano é representada pela equação:

 Se houver um consumo de 4 mols de butano a cada 20 minutos de reação, qual o número de mols de dióxido de carbono produzido em uma hora?

 

Exercícios propostos

1. Considere a reação CaCO3  CaO + CO2. Foi aquecida uma certa massa de carbonato de cálcio e o volume de gás carbônico obtido foi sendo observado e medido em função do tempo. Foi obtida a tabela abaixo:

Mols de CO2

Tempo (min)

0 0

20 10

35 20

45 30

50 40

52 50

        a)Qual a velocidade média dessa reação no intervalo de 0 a 10 min?

        b)Calcule a velocidade média dessa reação nos demais intervalos.

        Resposta:

        a)2 mol/min

        b)Vm10-20= 1,5 mol/min; Vm20-30= 1,0 mol/min; Vm30-40= 0,5 mol/min; Vm40-50= 0,2 mol/min.

2. Dada a reação 2SO2 + O2  2SO3, calcule a velocidade em relação a cada participante e a velocidade média, conforme a tabela, nos seguintes casos:

Tempo (s) Quantidade de matéria (em mols) de

SO2 existente

Quantidade de matéria (em mols) de

O2 existente

Quantidade de matéria (em mols) de

SO3 existente

0 6,0 4,0 0,0

2 5,0 3,5 1,0

6 2,2 2,1 3,8

12 1,0 1,5 5,0

a) De 0s a 2s

b) De 2s a 6s

c) De 6s a 12s

d) De 2s a 12s

Respostas

a)V SO2= 0,5; V O2= 0,25; V SO3= 0,5; Vm=0,25

b)V SO2= 0,7; V O2= 0,35; V SO3= 0,7; Vm=0,35

c)V SO2= 0,2; V O2= 0,10; V SO3= 0,2; Vm=0,10

d)V SO2= 0,4; V O2= 0,20; V SO3= 0,4; Vm=0,20

3. Na reação 2H2O2  2H2O + O2, a velocidade média dessa reação num certo intervalo de tempo, é 8 mol/s em relação a água oxigenada. Qual a velocidade em relação ao oxigênio no mesmo intervalo de tempo?

Resposta: 4 mol/s

4. Realizou-se a reação de decomposição do ácido carbônico: H2CO3  H2O + CO2. Mediu a concentração em quantidade de matéria de gás carbônico nos tempos 10s e 20s e obteve o seguinte resultado em mol/L:

            10s : 0,2 M

            20s : 0,8 M

            Qual a velocidade média dessa reação no intervalo de 10s a 20s?

        Resposta: 0,06M

5. Dada a tabela abaixo em relação à reação 2HBr  H2 + Br2 :

Tempo (min) Mols de HBr

0 0,200

5 0,175

10 0,070

15 0,040

20 0,024

a) Qual a velocidade média desta reação em relação ao HBr, no intervalo de 0 a 5 minutos?

b) Qual a velocidade média dessa reação, no intervalo citado anteriormente, em relação ao gás hidrogênio?

c) Determine a velocidade média dessa reação para o HBr e para o Br2, no intervalo de 10 a 15 min.

Resposta:

a)0,005

b)0,0025

c)0,006 (HBr) e 0,003 (Br2)

6. Foi misturado 2 mols de gás hidrogênio com 3 mols de gás cloro num recipiente fechado. Suponha que do início da mistura até 15s, a reação H2 + Cl2  2HCl ocorra conforme os dados da tabela.

Tempo (s) Quantidade de matéria (em mols) de

H2 existente

Quantidade de matéria (em mols) de

Cl2 existente

Quantidade de matéria (em mols) de

HCl existente

0 2,0 3,0 0

1 1,75 2,75 0,5

3 1,5 2,5 1,0

6 1,25 2,25 1,5

10 1,0 2,0 2,0

15 0,75 1,75 2,5

a) Calcule a velocidade em relação a cada participante e a velocidade média da reação no intervalo de 10 a 15s.

b) Usando papel milimetrado, construa no mesmo sistema de coordenadas o gráfico que mostra a variação da quantidade existente (em mol) de cada participante em função do tempo. Represente a quantidade em mol na ordenada e o tempo na abcissa.

Respostas:

a) V H2= 0,025; V Cl2= 0,025; V HCl= 0,05; Vm=0,025 mol/s

b)

7. (Unicamp-SP) Amostras de magnésio foram colocadas em soluções de ácido clorídrico a diversas concentrações e temperaturas havendo total "dissolução" do metal e desprendimento de gás hidrogênio . Observaram-se os seguintes resultados:

Amostra Massa de magnésio "dissolvida"

Tempo para dissolver

I 2,0g 10 min

II 0,40g 2,0 min

III 0,40g 1,0 min

IV 0,50g 1,0 min

a) Em qual caso a velocidade média da reação foi maior?

b) Em qual caso desprendeu-se maior quantidade de hidrogênio?

Respostas:

a) V I= 0,2g/min; V Il= 0,2g/min; V lII= 0,4g/min; V IV=0,5g/min. A velocidade maior é 0,5g/min, ou seja, a amostra IV.

b)Quanto maior a massa de magnésio consumida, maior a quantidade de hidrogênio desprendida. Então, a amostra IV desprende mais hidrogênio.

8. (PUC-PR) A revelação de uma imagem fotográfica em um filme é um processo controlado pela cinética química da redução do halogeneto de prata por um revelador. A tabela abaixo mostra o tempo de revelação de determinado filme usando um revelador D-76.

Quantidade existente do revelador (mol)

Tempo de revelação (min)

24 6

22 7

21 8

20 9

18 10

            A velocidade média de revelação no intervalo de tempo de 7 min a 10 min é, em mol/min:

a) 3,14

b) 2,62

c) 1,80

d) 1,33

e) 0,70

Resposta: d

9. (UFPE) Considere a reação: 2N2O  4NO2 + O2. Admita que a formação de gás oxigênio tem uma velocidade média constante e igual a 0,05 mol/s. A massa de NO2 formada em 1 min é:

a) 96g

b) 55,2g

c) 12g

d) 552g

e) 5,52g

Resposta: d

10. (PUC-MG) A poluição pelo NO2 é uma das causas de destruição da camada de ozônio. Uma das reações que pode ocorrer no ar poluído é a reação do dióxido de nitrogênio com o ozônio: 2NO2 + O3   N2O5 + O2. Admita que a formação do O2 tem uma velocidade média constante igual a 0,05 mol.L /s. A massa de ozônio consumida em 1 min é, em gramas:

a) 2,40

b) 144

c) 1,60

d) 96

e) 48

Resposta: b

11. (UFPE) O gráfico a seguir representa a variação de concentração das espécies A, B e C com o tempo. Qual das alternativas a seguir contém a equação química que melhor descreve a reação representada pelo gráfico?

a) 2A + B  C

b) A  2B + C

c) B + 2C  A

d) 2B + C  A

e) B + C  A

Resposta: C

12. (PUC-MG) Considere a equação: 2NO2 + 4CO  N2 + 4CO2. Admita que a formação do gás nitrogênio tem uma velocidade média constante igual a 0,05 mol/L.min. Qual a massa, em gramas, de gás carbônico formada em uma hora?

Resposta: 528g

13. (Mack-SP) Numa certa experiência, a síntese do cloreto de hidrogênio ocorre com o consumo de 3 mols de gás hidrogênio por minuto. Qual a velocidade de formação do cloreto de hidrogênio?

Resposta: 6 mol/min.

14. (FEI-SP) Um prego de ferro, em presença de umidade, reage com o oxigênio do ar produzindo óxido de ferro III hidratado e liberando hidrogênio. A reação acontece até consumir todo o prego. Dos gráficos abaixo, o que melhor representa a velocidade (v) dessa reação em função do tempo (t) é:

Resposta: a

15. (Faap-SP) Num dado meio onde ocorre a reação N2O5  N2O4 + ½ O2, observou-se a seguinte variação na concentração de N2O5 em função do tempo:

N2O5 (mol/L) 0,233 0,200 0,180 0,165 0,155

Tempo (s) 0 180 300 540 840

        Calcule a velocidade média da reação no intervalo de 3 a 5 min.

        Resposta: 0,01 mol/L.min

16. (Fesp-SP) A reação de decomposição do amoníaco (NH3) produz 8,40g/min de gás nitrogênio. Qual a velocidade dessa reação em mols de NH3 por hora?

Resposta: 36 mol/h

17. (Unisinos-RS) A combustão completa do etanol ocorre pela equação:

C2H5OH + 3 O2  2CO2 + 3H2O

Considerando que em uma hora foram produzidos 2640g de gás carbônico, qual a velocidade da reação , expressa em número de mols de etanol consumidos por minuto?

Resposta: 0,5

18. (Fuvest-SP) Para uma dada reação química, expressa como A  B, sabe-se que a concentração de A se reduz à metade em cada intervalo de tempo de 30 min. Se a concentração inicial de A for de 1M, após quanto tempo ela atingirá o valor de 0,125M?

            Resposta: 90 min.

19. (UESC) A água oxigenada – H2O2 – se decompõe, produzindo água e gás oxigênio, de acordo com a equação: H2O2  H2O + ½ O2. O gráfico abaixo foi construído a partir de dados experimentais e mostra a variação da concentração de água oxigenada em função do tempo.

        Qual será a velocidade média de decomposição da água oxigenada nos intervalos I, II e III?

        Resposta: 0,03 M/min; 0,02 M/min e 0,01 M/min