Δt Δ[B]

PR
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
Ministério da Educação
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Gerência de Ensino e Pesquisa – Química Básica
Departamento Acadêmico de Química e Biologia - Prof. Luiz Alberto
CINÉTICA QUÍMICA
 TEORIA DAS COLISÕES
Cinética Química é a parte da Química que estuda a
velocidade das reações e os fatores que nela influenciam.
 VELOCIDADE MÉDIA DE REAÇÃO (vm)
Velocidade média da reação (vm) em função de uma das
substâncias participantes é a razão entre a quantidade
consumida ou produzida da substância e o intervalo de tempo,
t, em que isso ocorre. Deve ser considerada em módulo, pois
se for calculada em função dos reagentes terá valor negativo
(a quantidade diminui com o passar do tempo) e, se for
calculada em função dos produtos terá valor positivo (a
quantidade aumenta com o passar do tempo).
Normalmente, a quantidade de substância consumida ou
produzida é dada em concentração molar da substância.
Para a reação genérica:
aA + bB
Sendo:
A teoria das colisões se baseia no fato de que, para uma
reação química ocorrer, as moléculas reagentes devem colidir
segundo uma orientação adequada e com energia suficiente.
As colisões que ocorrem observando-se estas condições são
denominadas de colisões efetivas ou eficazes.
Considerando a reação genérica:
A2(g) + B2(g)  2 AB(g)
tem-se:
A
cC + dD
[A] = variação da conc. molar de A
[B] = variação da conc. molar de B
[C] = variação da conc. molar de C
[D] = variação da conc. molar de D
A
B
A
B
B
A
B
A
B
+
A

B
reagentes
complexo
ativado
produtos
A2 + B2
A2B2
2 AB
A estrutura transitória resultante de uma colisão efetiva e
que persiste enquanto as ligações estão rompendo e as novas
ligações estão em formação é denominada complexo
ativado.
Tem-se:
Velocidade média de
consumo de A
vm  
Δ[A]
Δt
Velocidade média de
consumo de B
vm  
Δ[B]
Δt
A energia mínima necessária à formação do complexo
ativado é denominada energia de ativação.
Os diagramas de energia a seguir, mostram as variações
de energia que ocorrem durante uma reação química.
H
Velocidade média de
produção de C
vm
Δ[C]

Δt
C. Ativado
Ea
Velocidade média de
produção de D
vm 
Δ[D]
Δt
reagentes
produtos
Para que a velocidade média da reação tenha sempre o
mesmo valor, independente da substância considerada, devese dividir a velocidade média calculada em relação a cada
substância pelo seu respectivo coeficiente estequiométrico.
H
Assim sendo, tem-se:
velocidade média da reação
v m reação 
vm B
vm A
v C
v D

 m
 m
a
b
c
d
Esta definição foi convencionada pelo IUPAC e permite
calcular a velocidade média da reação sem especificar a
substância participante.
H < 0
C. Ativado
Ea
reagentes
produtos
H > 0
 FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DAS REAÇÕES
Energia de
ativação (Ea)
Quanto menor a energia de ativação, mais facilmente se forma o complexo ativado e, portanto, maior a
velocidade da reação.
Menor Ea  maior velocidade de reação
Temperatura (T)
Quanto maior a temperatura, maior energia cinética possuem as moléculas reagentes e, portanto, maior a
probabilidade de haver colisões efetivas. Logo:
Maior T  maior Ec  maior velocidade de reação
Regra de Van’t Hoff: um aumento de 10ºC na temperatura duplica a velocidade de uma reação química.
Concentração dos
reagentes
Quanto maior a concentração dos reagentes, maior é o número de moléculas por unidade de volume e
maior é a probabilidade de ocorrer colisões efetivas. Logo:
Maior concentração  Maior velocidade de reação
Pressão (P)

somente para
reagentes gasosos
Aumentar a pressão significa diminuir o volume do recipiente e, portanto, aumentar a concentração dos
reagentes. Logo:
Superfície de
contato
Quando um reagente se encontra no estado sólido, as colisões ocorrem na sua superfície. Então, quanto
maior a superfície de contato do sólido, maior o número de colisões. Logo:
Maior P  menor volume do recipiente  maior concentração  maior velocidade de reação.
Maior superfície de contato  maior número de colisões  maior velocidade de reação
Catalisador
Catalisador é
substância que
aumenta a
velocidade da
reação sem sofrer
alteração
qualitativa nem
quantitatIva.
O catalisador diminui a energia de ativação da reação. Logo:
Presença de catalisador  menor Ea  maior velocidade de reação
H
Abaixamento
da E ativação
Ea
E'a
reagentes
Ea = energia de ativação sem catalisador
E'a = energia de ativação com catalisador
produtos
H
O catalisador não altera o H.
Coordenada de reação
• Autocatalisador
É um produto da reação que, à medida que é formado,
catalisa a própria reação.
Observações:
• Promotores ou ativadores de catalisador
São substâncias que aumentam a atividade
catalisador sem participar da reação.
do
Exemplo:
3 Cu(s) + 8 HNO3(aq)  3 Cu(NO3)2(aq) + 2 NO(g) + 4 H2O(l)
Exemplo:
Fe
N2 + 3 H2
Al2O3
K2O
2 NH3
Catalisador: Fe
Promotores: Al2O3 e K2O
• Venenos de catalisador
São substâncias que diminuem a ação ou destroem o
catalisador.
Na reação acima, à medida que o NO(g) é formado, ele
age como catalisador, aumentando a velocidade da reação.
• Inibidor de reação
Substância que diminui a velocidade da reação por
causar aumento da energia de ativação da reação,
provocando, portanto, um efeito contrário ao do catalisador.
1Como exemplo, pode-se citar o íon nitrato, NO3 , que
diminui a velocidade da reação de decomposição das carnes.
 LEI DE VELOCIDADES DAS REAÇÕES
Exemplo:
Fe
N2 + 3 H2
Catalisador:
Veneno de catalisador: As
As
2 NH3
A cada temperatura, a velocidade de uma reação é
diretamente proporcional ao produto das concentrações
molares dos reagentes, elevadas a expoentes
determinados experimentalmente.
2
a lei de velocidades é dada por: v = k . (pA) . (pB)
Para a reação de equação:
aA + bB
 c C + d D
a lei de velocidades é dada por:
x
Para a reação complexa:
y
2 A(g) + B(g)  A2B(g)
v = k . [A] . [B]
onde:
que ocorre segundo o mecanismo:
v = velocidade da reação a dada temperatura.
k = constante de velocidade ou constante cinética da
reação na temperatura especificada.
[A] = concentração molar do reagente A.
[B] = concentração molar do reagente B.
x = ordem da reação em relação ao reagente A.
y = ordem da reação em relação ao reagente B.
x + y = ordem global da reação.
A(g)
+
B(g)

AB(g)
(etapa lenta)
AB(g)
+
A(g)

A2B(g)
(etapa rápida)
2 A(g)
+
B(g)

A2B(g)
a lei de velocidades é dada por:
• Numa reação elementar, reação que ocorre em uma
única etapa, os valores de x e de y são os coeficientes dos
reagentes na equação da reação.
Supondo elementar a reação:
2 A + 1 B  A2B
• Nas reações em que é envolvido reagente sólido a
velocidade da reação depende apenas da superfície de
contato do sólido e não de sua concentração (a concentração
do sólido é constante). Logo, o sólido é omitido na expressão
matemática da lei de velocidades.
Para a reação:
CaO(s) + CO2(g)  CaCO3(s)
2
a lei de velocidades é dada por:
v = k . (pA) . (pB)
v = k . [A] . [B]
v = k . [CO2]
No exemplo citado, diz-se que:
e
v = k . (pCO2)
· a reação é de ordem 2 , ou de 2.ª ordem, em relação ao
reagente A;
· a reação é de ordem 1, ou de 1.ª ordem, em relação ao
reagente B;
· a reação é de ordem 3, ou de 3.ª ordem, no global.
-1
N2O5 (mol.L )
0,233
0,200
0,180
0,165
0,155
Tempo (s)
0
180
300
540
840
• Numa reação complexa, reação que ocorre em duas ou
mais etapas, a velocidade da reação é determinada através da
etapa lenta que recebe o nome de etapa determinante da
velocidade de reação.
EXERCÍCIOS
01. Num dado meio onde ocorre a reação N2O5 → N2O4 + ½
O2 observou-se a seguinte variação na concentração de
N2O5 em função do tempo:
-1
N2O5 (mol.L )
Tempo (s)
0,233 0,200 0,180 0,165 0,155
0
180
300
540
840
-1
-1
Calcule a velocidade média da reação, em mol.L .min ,
no intervalo de 3 a 5 minutos.
Supondo a reação: 2 A + B  A2B
que ocorre segundo o mecanismo:
A
+
B

AB
(etapa lenta)
AB
+
A

A2B
(etapa rápida)
2A
+
B

A2B
a lei de velocidades é dada por: v = k . [A] . [B]
No exemplo citado, diz-se que:
· a reação é de ordem 1, em relação ao reagente A;
· a reação é de ordem 1, em relação ao reagente B;
· a reação é de ordem global igual a 2.
Observações:
• Nas reações em que são envolvidos reagentes gasosos,
a lei de velocidades pode ser determinada em função das
pressões parciais (p) desses gases.
Para a reação elementar:
2 A(g) + 1 B(g)  A2B(g)
02. A água oxigenada – H2O2(aq) – se decompõe produzindo
água e gás oxigênio, de acordo com a equação:
H2O2(aq) → H2O(ℓ) + ½ O2(g)
O gráfico a seguir foi construído a partir de dados
experimentais e mostra a variação da concentração de
água oxigenada em função do tempo.
Calcule a velocidade média de decomposição da água
-1
-1
oxigenada, em mol.L .min , nos intervalos I, II e III.
03. A amônia é um produto básico para a produção de
fertilizantes. Ela é produzida cataliticamente, em altas
pressões (processo Haber), conforme a equação: N 2 + 3
H2 →2 NH3.
Se a velocidade de produção de amônia foi medida
como: velocidade =
Δ[NH3 ]
-4
-1 -1
= 2,0 . 10 mol.L .s ,
Δt
07. A reação 2A + B → C + D apresenta o seguinte
mecanismo:
(etapa lenta): A + B → X
(etapa rápida): A + X → C + D
Sabendo que a constante de velocidade é
3
aproximadamente igual a 2 . 10 L/mol.s e que as
-8
concentrações de A e B são, respectivamente, 6 . 10 e
8
2 . 10 mol/L, pede-se calcular a velocidade da reação
2 A + B → C + D.
calcule a velocidade da reação em termos de consumo
de N2.
04. Airbags são dispositivos de segurança de automóveis
que protegem o motorista em caso de colisão. Consistem
em uma espécie de balão contendo 130 g de azida de
sódio em seu interior. A azida, submetida a aquecimento,
decompõe-se imediata e completamente, inflando o balão
em apenas 30 milissegundos. A equação abaixo
representa a decomposição da azida:
2 NaN3(s)  3 N2(g) + 2 Na(s)
Δ
-1
Considerando o volume molar igual a 24 L.mol , calcule
-1
a velocidade da reação, em L.s , de nitrogênio gasoso
produzido.
Massas molares (g/mol): N = 14; Na = 23.
05. Dada a seguinte equação: Reagentes ⇄ Complexo
ativado ⇄ Produtos + calor, represente em um gráfico
(entalpia em ordenada e caminho de reação em
abscissa) os níveis das entalpias de reagentes, complexo
ativado e produtos.
06. A reação genérica: A + 2 B → Produtos, se processa em
uma única etapa. Sua constante de velocidade vale 0,3
L/mol.min. Qual a velocidade da reação em mol/L.min
quando as concentrações de A e B forem,
respectivamente, 2,0 e 3,0 mol/L?
08. De maneira simplificada, cozinhar um alimento consiste
em modificar (desnaturar) estruturas de proteínas. Ao
nível do mar, onde a água ferve a 100 °C, cozinhamos
um ovo em 3 min. Sabendo que a água ferve a cerca de
70 °C no pico do monte Everest (8.848 m), um ovo leva
um tempo maior ou menor que ao nível do mar para
cozinhar? Explique seu raciocínio em termos de
velocidade de reação.
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09. O gráfico abaixo indica na abscissa o andamento de uma
reação química desde os reagentes (A + B) até os
produtos (C + D) e na ordenada as energias envolvidas
na reação. Qual o valor indicado pelo gráfico para a
energia de ativação da reação A + B ⇄ C + D?
10. A lei de velocidade para a reação
2 NO(g) + O2(g) ⇄ 2 NO2(g)
2
é v = k[NO] [O2]. Se triplicarmos as concentrações de NO
e O2 ao mesmo tempo, quantas vezes mais rápida será a
reação?
11. Para remover uma mancha de um prato de porcelana,
fez-se o seguinte: cobriu-se a mancha com meio copo de
água fria, adicionaram-se algumas gotas de vinagre e
deixou-se por uma noite. No dia seguinte a mancha havia
clareado levemente. Usando apenas água e vinagre,
sugira duas alterações no procedimento de tal modo que
a remoção da mancha possa ocorrer em menor tempo.
Justifique cada uma das alterações propostas.
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Calculando-se a velocidade média em função de NH3, N2,
H2 e a velocidade média da reação, obtêm-se,
respectivamente:
-1
-1
a) 0,01; 0,005; 0,015 e 0,005 mol.litro .min
-1
-1
b) 0,01; 0,135; 0,045 e 0,005 mol.litro .min
-1
-1
c) 0,01; 0,015; 0,005 e 0,005 mol.litro .min
-1
-1
d) 0,13; 0,045; 0,001 e 0,005 mol.litro .min
-1
-1
e) 0,10; 1,350; 0,450 e 0,005 mol.litro .min
03. Em determinada experiência, a reação de formação da
água está ocorrendo com o consumo de 4 mols de
oxigênio por minuto. Conseqüentemente, a velocidade de
consumo de hidrogênio é de:
a) 2 mols/min
b) 4 mols/min
c) 8 mols/min
d) 12 mols/min
e) 16 mols/min
04. A combustão total do gás propano, dada abaixo pela
equação não balanceada, ocorre à velocidade de x litros
por minuto medidos nas CNTP. A velocidade de formação
do gás carbônico, medida nas mesmas condições,
comparada à de combustão do gás propano:
C3H8 + O2  CO2 + H2O
a) quadruplica
b) triplica
c) duplica
d) é a mesma
e) é três vezes menor
05. Na reação representada pela equação:
QUESTÕES OBJETIVAS
½ A2 + B  AB
01. 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 um determinado filme,
usando o revelador D-76.
N.º de mols
do revelador
24
22
21
20
18
Tempo de
revelação (min)
6
7
8
9
10
A velocidade média (vm) de revelação, no intervalo de
tempo de 7 min a 10 min, é:
a) 3,14 mols de revelador/min.
b) 2,62 mols de revelador/min.
c) 1,80 mol de revelador/min.
d) 1,33 mol de revelador/min.
e) 0,70 mol de revelador/min.
02. O Haber é um importante processo industrial para produzir
amônia, conforme a reação:
Colocados, num reator, nitrogênio e hidrogênio, obtiveramse os seguintes dados em minutos e mols/litro:
[N2]
(mol/l)
0,50
0,45
[H2]
(mol/l)
1,50
1,35
06. A velocidade média da reação
N2 + 3 H2  2 NH3
vale 2 mols/min. A velocidade média em função do
hidrogênio vale:
a) 6 mols/min
b) 3 mols/min
c) 2 mols/min
d) 0,5 mol/min
e) 5 mols/min
07. Considere a equação:
2 N2O5(g)  4 NO2(g) + O2(g)
1 N2(g) + 3 H2(g)  2 NH3(g)
t
(min)
0
10
verificou-se que, após 480 segundos de ela ter sido
iniciada, a concentração de A2 era 0,1 mol/L. Sabendo que
a concentração inicial de A2 era 1,1 mol/L, a velocidade
média da reação em relação a A2 será:
-3
a) 2 . 10 mol/L . s
-3
b) 4 . 10 mol/L . s
-2
c) 2 . 10 mol/L . s
-2
d) 4 . 10 mol/L . s
-2
e) 6 . 10 mol/L . s
[NH3]
(mol/l)
0
0,10
Admita que a formação do O2 tem uma velocidade
média constante e igual a 0,05 mol/L.s. A massa de NO 2
formada em 1 min é: (massas molares, em g/mol: N=14;
O=16).
a) 96 g
b) 55,2
c) 12,0 g
d) 552,0 g
e) 5,52 g
08. A combustão completa do etanol ocorre pela equação:
C2H5OH + 3 O2  2 CO2 + 3 H2O
Considerando que em 1 h de reação foram produzidos
2640 g de gás carbônico, você conclui que a velocidade da
reação, expressa em número de mols de etanol consumido
por minuto é: (massa molar do CO2 = 44 g/mol)
a) 0,5
b) 1,0
c) 23
d) 46
e) 69
09. A quantidade mínima de energia necessária para que as
moléculas possam reagir chama-se:
a) energia de ionização
b) energia de ligação
c) energia de dissociação
d) energia de ativação
e) energia de excitação
14. Sobre o gráfico abaixo, é incorreto afirmar que:
H
a
A + B
11. A combustão do gás de cozinha é uma reação exotérmica;
porém, só se inicia ao receber energia externa como, por
exemplo, a da chama de um palito de fósforo. A energia
fornecida pelo palito é chamada de:
a) energia de formação
b) energia de combustão
c) energia de ativação
d) energia de decomposição
e) energia de reação
12. Em uma reação, o complexo ativado:
a) possui mais energia que os reagentes ou os produtos.
b) é um dos produtos.
c) sempre forma produto.
d) é um composto estável.
e) possui menos energia que os reagentes ou os produtos.
13. Considere o diagrama abaixo para a seguinte reação:
Br + H2  HBr + H.
A entalpia da reação e a energia de ativação
representadas são, respectivamente:
H
(kcal/mol)
28 .................................
HBr + H
25 ..........................................
0
Br + H2
Caminho da reação
a) 3 kcal/mol e 28 kcal/mol
b) 28 kcal/mol e 25 kcal/mol
c) 28 kcal/mol e 3 kcal/mol
d) 25 kcal/mol e 28 kcal/mol
e) 25 kcal/mol e 3 kcal/mol
c
Caminho da reação
a) na reação direta  (bc).
b) a reação inversa é exotérmica.
c) a energia de ativação da reação inversa é (ca).
d) o complexo ativado está em a.
e) E e D são reagentes na reação inversa.
15. Considere a reação reversível:
A+B
10. Uma reação química que apresenta energia de ativação
extremamente pequena deve ser:
a) lenta
b) exotérmica
c) instantânea
d) endotérmica
e) isotérmica
b
E + D
C + D.
A variação de entalpia () da reação direta é -15 kcal e, a
energia de ativação da reação inversa é 70 kcal. A energia
de ativação da reação direta é:
a) 85 kcal
b) 50 kcal
c) 35 kcal
d) 70 kcal
e) 55 kcal
16. Uma mistura de vapor de gasolina e ar, à temperatura
ambiente, não reage. Entretanto, no motor de carros, em
presença de faísca elétrica, ocorre a combustão da
gasolina. Desta constatação, são feitas as seguintes
afirmações:
I. a faísca fornece à mistura a energia necessária para
iniciar a reação;
II. a faísca é a única responsável pela combustão da
gasolina, uma vez que ela ocorre mesmo em total
ausência de ar;
III. a reação que ocorre é exotérmica;
IV. a faísca faz com que as moléculas de oxigênio se
separem do ar e reajam com a gasolina.
Das afirmações feitas, são corretas somente:
a) I e IV
b) II e III
c) III e IV
d) I e III
e) I, III e IV
17. Na cinética de uma reação, o aumento da temperatura
provoca o aumento de todas as seguintes grandezas,
exceto:
a) energia de ativação.
b) energia do sistema.
c) número de colisões entre as moléculas dos reagentes.
d) velocidade média das moléculas.
e) velocidade da reação.
18. Considerando os fatores que influem na velocidade de
uma reação, podemos afirmar que a água é mais reativa
quando está:
a) no estado sólido, abaixo de 0°C.
b) no estado sólido, a 0°C.
c) no estado líquido, a 25°C.
d) no estado de vapor, a 100°C.
e) no estado de vapor, acima de 100°C.
19. Óleo isolante de transformador, ao sofrer superaquecimento, produz etileno gasoso e, na prática, a
geração de gases duplica a cada 10°C de aumento de
temperatura. Esse comportamento da velocidade das
reações é denominado regra de:
a) Berzelius.
b) Raoult.
c) Hess.
d) Lavoisier.
e) Vant’t Hoff.
20. Ao se fazer pão caseiro, coloca-se a massa, em geral
coberta, descansando em lugar mais aquecido, a fim de
que cresça. Esse fato pode ser interpretado da seguinte
forma:
a) que o leve aumento de temperatura diminui a
fermentação da massa.
b) como um modo de evitar que a mistura se torne
heterogênea e polifásica.
c) que o leve aumento de temperatura aumenta a
velocidade de reação dos componentes da massa.
d) como uma prática caseira e que não está relacionada a
fenômeno químico.
e) que o ambiente aquecido evita que a massa se
estrague.
21. A cocção dos alimentos numa panela comum é feita
aproximadamente a 100°C. Numa panela de pressão, a
mesma cocção é feita à temperatura de 120°C. Nestas
condições, o tempo de cocção na panela de pressão será:
a) 4 vezes menor.
b) 4 vezes maior.
c) 2 vezes menor.
d) 2 vezes maior.
e) 8 vezes menor.
22. A reação química, representada genericamente pela
equação: A + B  produtos, apresenta velocidade v1 =
= 0,343 mol/s à temperatura de 25°C. A velocidade (v2) a
45°C, com base na Regra de Van’t Hoff, mantidas as
mesmas concentrações, é, em mol/s, igual a:
a) 0,686
b) 1,029
c) 1,372
d) 1,715
e) 0,514
23. Qual a afirmação correta sobre a velocidade de uma
reação química?
a) Aumenta com a diminuição da concentração dos
reagentes.
b) Diminui com o aumento da temperatura.
c) Diminui com o aumento da pressão num sistema
gasoso.
d) Diminui com a adição de um catalisador ao sistema em
reação.
e) Aumenta com o aumento da superfície de contato num
sistema heterogêneo.
24. Quais dos itens seguintes, associados, aumentam a
velocidade da reação entre o ferro metálico e o ácido
clorídrico?
(I) Ferro em lâminas.
(II) Ferro finamente dividido.
(III) Ácido clorídrico 6 mols/L.
(IV) Ácido clorídrico 1 mol/L.
Identifique, entre as alternativas abaixo, a que responde
corretamente a questão:
a) III e IV
b) I e III
c) II e III
d) I e II
e) II e IV
25. Estudando a influência de certos fatores na rapidez da
reação entre ácido clorídrico e carbonato de cálcio, foram
realizados quatro experimentos, cujos dados são
apresentados na tabela que segue:
Exp.
Massa
de
CaCO3
1
2
3
4
1,0
1,0
1,0
1,0
Estado
de
divisão
(s)
pó
pedaços
pó
pó
Conc.
da sol.
de HCl
(mol/L)
1,0
1,0
0,1
1,0
Vol. da
sol. de
HCl (ml)
20,0
20,0
20,0
20,0
Tempe
ratura
(°C)
25
25
25
60
Espera-se que a rapidez da reação seja maior nos
experimentos:
a) 1 e, depois, 2.
b) 1 e, depois, 3.
c) 2 e, depois, 3.
d) 3 e, depois, 4.
e) 4 e, depois, 1.
26. Em qual das condições seguintes a velocidade da reação
+2
+
2+
Zn(s) H (aq)Zn (aq)+H2(g), é maior?
a)
b)
c)
d)
e)
Concentração
+
molar H (aq)
1,0
1,0
1,0
2,0
2,0
Subdivisão
do Zn(s)
pó
lâmina
raspas
pó
raspas
27. O clorato de potássio (KClO3) sofre decomposição, em alta
temperatura, de acordo com a seguinte equação:
2 KClO3  2 KCl + 3 O2.
Adicionando-se uma pequena quantidade de dióxido de
manganês (MnO2), esta reação ainda ocorre rapidamente,
porém, a baixa temperatura.
Pode-se dizer, então, que o dióxido de manganês atua na
reação como:
a) inibidor
b) catalisador
c) veneno
d) tampão
e) promotor
28. Considerando o seguinte diagrama de energia para uma
dada reação química:
Energia
T
X
Z
W
Y
Produtos
K
Reagentes
Caminho da reação
pode-se afirmar que:
I. O H da reação é dado por Y.
II. A energia de ativação com catalisador é dada por X.
III. A reação é exotérmica.
IV. O abaixamento da energia de ativação verificado pela
adição de um catalisador é dado por W.
V. A reação é endotérmica.
Estão corretas somente as afirmativas:
a) I e V
b) II, III e IV
c) II e IV
d) III e IV
e) II e V
29. Considere o gráfico abaixo para a reação:
A + B  C + D
H
H2
A + B
H1
H3
C + D
H4
Caminho da reação
Escolha a opção que indica o abaixamento da energia de
ativação provocado pela adição de um catalisador.
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 2 + 3
30. Considerando elementar a reação de síntese da água,
2 H2(g) + O2(g)  2 H2O(g),
e sendo v sua velocidade, ao se duplicar a concentração
molar do hidrogênio, mantendo-se a temperatura
constante, a velocidade da reação será:
a) 2v
b) 3v
c) 4v
d) 5v
e) 6v
31. Dada a equação da reação elementar:
H2(g) + Cl2(g)  2 HCl(g),
se reduzirmos simultaneamente a concentração de H 2 e
Cl2 à metade, mantendo-se constantes todos os outros
fatores, a velocidade da reação:
a) quadruplica.
b) dobra.
c) reduz-se a um quarto da inicial.
d) reduz-se à metade.
e) permanece igual à inicial.
32. A reação:
NO2(g) + CO(g)  CO2(g) + NO(g)
é de segunda ordem em relação ao NO2(g) e de ordem zero
em relação ao CO(g). Em determinadas condições de
pressão e temperatura, essa reação ocorre com
velocidade v. Se triplicarmos a concentração de NO2(g) e
duplicarmos a concentração de CO(g), a nova velocidade
de reação v1 será igual a :
a) 3v
b) 6v
c) 9v
d) 12v
e) 18v
33. Para uma reação elementar do tipo:
A + 2B  C
pode-se afirmar que:
a) a velocidade de consumo de A é igual à velocidade de
formação de C.
b) a velocidade de consumo de B é a metade da
velocidade de formação de C.
c) a soma das velocidades de consumo de A e B é igual à
velocidade de formação de C.
d) a velocidade da reação é dada por v = k . [A] . [B].
e) a reação é de segunda ordem.
34. Para a reação hipotética
A(g) + B(g)  C(g),
2
a expressão de velocidade é v = k.[A] .[B]. Dobrando a
concentração de A e mantendo a concentração de B
constante, a velocidade aumentará por um fator de:
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5
35. A poluição é uma das causas da destruição da camada de
ozônio. Uma das reações que podem ocorrer no ar poluído
é a reação do dióxido de nitrogênio com o ozônio:
2 NO2(g) + O3(g)  N2O5(g) + O2(g)
Essa reação ocorre em duas etapas:
I. NO2(g) + O3(g)  NO3(g) + O2(g) (lenta)
II. NO3(g) + NO2(g)  N2O5(g) (rápida)
A lei de velocidade para a reação é:
2
a) v = k . [NO2] . [O3]
b) v = k . [NO2] . [O3]
c) v = k . [NO3] . [NO2]
2
d) v = k . [NO2]
e) v = k . [NO2] . [O3] + k’ . [NO3] . [NO2]
36. A reação 2A + B  C + D apresenta o seguinte
mecanismo:
A + B  X (etapa lenta)
A + X  C + D (etapa rápida)
Sabendo-se que a constante de velocidade é
3
aproximadamente igual a 2 x 10 L/mol.s, e que as
-8
concentrações de A e B são respectivamente 6 x 10
-8
mol/L e 2 x 10 mol/L, a velocidade da reação
2A+ B  C + D
será ( em mol/L.s):
-4
a) 1,2 x 10
-15
b) 1,2 x 10
-12
c) 2,4 x 10
-14
d) 2,4 x 10
-5
e) 4,0 x 10
37. Experimentalmente, observou-se que a velocidade de
formação da substância C, através da reação
2 A(g) + B(g)  C(g), é independente da concentração de
B e quadruplica quando a concentração de A é dobrada. A
expressão de velocidade (v) da reação, admitindo-se que k
é a velocidade específica, é:
4
a) v = [A]
b) v = [A].[B]
2
c) v = k.[C]/[A] .[B]
2
d) v = k.[A]
2
e) v = k.[2A] .[B]
38. (UECE) Os dados da tabela abaixo referem-se à
decomposição do aldeído acético:
x CH3CHO(g)  Produtos
onde x é o coeficiente do aldeído acético.
[CH3CHO]
(mols/litro)
0,1
0,2
0,3
0,6
Velocidade da reação (v)
-1
(mols/litro).segundo
0,2
0,8
1,8
7,2
A equação de velocidade desta reação é:
0
a) v = k.[CH3CHO]
1
b) v = k.[CH3CHO]
2
c) v = k.[CH3CHO]
3
d) v = k.[CH3CHO]
4
e) v = k.[CH3CHO]
39. A tabela abaixo indica valores das velocidades de reação
e as correspondentes concentrações molares dos
reagentes em idênticas condições, para o processo
químico representado pela equação:
3X + 2Y  Z + 5W
velocidade
-1
-1
(mols.L .min )
10
40
40
[X]
(mol/L)
5
10
10
[Y]
(mol/L)
10
10
20
A equação de velocidade desse processo é:
3
2
a) v = k.[X] .[Y]
2
2
b) v = k.[X] .[Y]
0
2
c) v = k.[X] .[Y]
2
0
d) v = k.[X] .[Y]
2
3
e) v = k.[X] .[Y]
40. Considerem-se a reação A + B  C e as informações
contidas no quadro a seguir:
Experi[A]
[B]
Velocidade
mentos
(mols/L)
(mols/L)
de reação
I
1
1
0,020
II
2
1
0,040
III
1
2
0,080
IV
2
2
0,160
A expressão que melhor representa a velocidade de
reação é:
2
a) k.[A]
2
b) k.[B]
c) k.[A].[B]
2
d) k.[A] .[B]
2
e) k.[A].[B]
41. Considere a seguinte reação química:
N2(g) + 2 O2(g)  2 NO2(g),
em que a equação de velocidade é expressa por:
2
v = k.[N2].[O2]
Assinale as afirmações corretas:
01) Ao duplicarmos a concentração de O2, a velocidade da
reação torna-se quatro vezes maior.
02) A reação fica duas vezes mais rápida se duplicarmos a
concentração de N2.
04) A velocidade fica inalterada se variarmos igual-mente
as concentrações de N2 e O2.
08) Ao duplicarmos a concentração de O2 e reduzirmos à
metade a concentração de N2, a velocidade da reação
torna-se duas vezes maior.
16. A velocidade da reação depende apenas da
temperatura.
42. Para a reação 2 A(g) + B(g)

C(g), verifica-se
experimentalmente que a velocidade de formação de C
independe da pressão parcial de B e é quadruplicada
quando se dobra a pressão parcial de A. A expressão
matemática da lei de velocidade para essa reação é:
2
a) v = k.(pA) .(pB)
b) v = k.(pA).(pB)
2
c) v = k.(pA)
4
d) v = k.(pA)
4
e) v = k.(pA) .(pB)
43. A equação X(g) + 2 Y(g)  XY2(g), representa uma reação
cuja equação de velocidade é:
v = k.(pX).(pY).
Identifique o valor da constante de velocidade para a
reação acima, sabendo que, quando a pressão parcial de
X é 1 atm e a pressão parcial de Y é 2 atm, a velocidade
da reação é de 3 atm/min.
a) 3,0
b) 1,5
c) 1,0
d) 0,75
e) 0,5
44. Uma reação genérica A + B  C + D, em determinadas
condições de pressão, temperatura e concentração, ocorre
com velocidade de 4 mol/L.s. Nas mesmas condições, mas
na presença das substâncias X, Y, Z e W, as velocidades
das reações são:
A+B
A+B
X
Y
C+D
v 1 = 9 mol/L.s
C+D
v 2 = 2 mol/L.s
A+B
X+Z
C+D
v 3 = 14 mol/L.s
A+B
X+W
C+D
v 4 = 7 mol/L.s
Com base nesses fatos, é correto afirmar:
01) X é um inibidor de reação.
02) Z é um ativador que atua com o catalisador X.
04) W é um promotor que atua com o veneno X.
08) Y é um inibidor da reação.
16) Z sozinho não exerceria nenhuma ação sobre a
velocidade.
45. Considere os estudos cinéticos de uma reação química e
julgue os itens abaixo. Assinale como resposta a soma dos
itens corretos.
01) Toda reação é produzida por colisões, mas nem toda
colisão gera uma reação.
02) Uma colisão altamente energética pode produzir uma
reação.
04) Toda colisão com orientação adequada produz uma
reação.
08) A energia mínima para uma colisão efetiva é
denominada energia de reação.
16) A diferença energética entre produtos e reagentes é
denominada energia de ativação da reação.
32) O aumento da temperatura, em uma reação, promove
um aumento de colisões efetivas por unidade de
tempo.
64) A energia de ativação de uma reação é independente
da ação de um catalisador.
46. Os gases da atmosfera têm papel importante como
matéria-prima para indústrias. O ar fornece seis gases de
uso industrial: nitrogênio, oxigênio, neônio, argônio,
criptônio e xenônio. Uma importante aplicação industrial é
a produção e a utilização de frio muito intenso, na faixa de
temperatura abaixo de -100°C, sendo essa área
tecnológica conhecida como criogenia. O nitrogênio
líquido, por exemplo, é utilizado na preservação de
materiais biológicos, como sangue e sêmen. Sabe-se que
a temperatura de ebulição do nitro-gênio é igual a 195,8°C. Em relação a esse assunto, julgue os itens
abaixo. Assinale como resposta a soma dos itens corretos.
01) O mais abundante componente da atmosfera seca e
limpa é o oxigênio.
02) A conservação de materiais biológicos, pela criogenia,
deve-se à influência da temperatura sobre a velocidade
das reações químicas.
04) Ao se colocar um balão de borracha inflado imerso em
nitrogênio líquido, observa-se um aumento drástico de
seu volume.
08) A liquefação de um gás é um processo exotérmico.
47. No diagrama abaixo estão representados os caminhos de
uma reação na presença e na ausência de um catalisador.
Energia
...........................................................
Ea I
...........................................................
7
a) v = k.[NO2] e 2,2 . 10
7
b) v = k.[ O3] e 4,4 . 10
7
c) v = k.[NO2].[O3] e 2,2 . 10
7
d) v = k.[NO2].[O3] e 4,4 . 10
7
e) v = k.[NO2]+[O3] e 2,2 . 10
49. No estudo de uma reação representada por:
2 A(g) + 1 B2(g)  2 AB(g)
coletou-se os seguintes dados:
[A]
inicial
0,10
0,10
0,20
50. Uma certa reação representada pela equação química
A + B  C possui velocidade inicial dada por
x
y
v = k.[A] .[B] . Com a finalidade de se encontrar os valores
de x e y realizaram três experiências com a mesma
reação, cujos dados encontram-se na tabela seguinte:
H
.........................................
Reagentes
Com base neste diagrama, é correto afirmar que:
01) A curva II refere-se à reação catalisada e a curva I
refere-se à reação não-catalisada.
02) A adição de um catalisador à reação diminui seu valor
de H.
04). Se a reação se processar pelo caminho II ela será
mais rápida.
08) O complexo ativado da curva I apresenta a mesma
energia do complexo ativado da curva II.
16) A adição do catalisador transforma a reação
endotérmica em exotérmica.
A expressão da lei da velocidade e o valor da constante de
velocidade para essa reação são, respectivamente:
[B]
mol/L
1
2
3
2,0
4,0
2,0
2,0
2,0
4,0
Velocidad
e
mol/L.s
-3
2,0 . 10
-3
2,0 . 10
-3
8,0 . 10
Exercícios
01.
02.
03.
vm = 0,01 mol.L-1.min-1
I. 0,03 mol.L1-.min-1; II. 0,02 mol.L1-.min-1; III. 0,01 mol.L1-.min-1
Observando a proporcionalidade dada pelos coeficientes, temse:
1 N2 + 3 H2 → 2 NH3
1 mol
2 mols
x
2,0.10-4 mol.L-1
 x = 1,0.10-4 mol.L-1
04.
Volume de N2 produzido em 30
milissegundos:
2 NaN3 → 3 N2(g) + 2 Na(s)
130 g
72 L
Os seguintes dados foram coletados nessa reação, a
25°C:
Velocidade
-1 -1
(mol.L .s )
-2
2,2 . 10
-2
4,4 . 10
-2
2,2 . 10
[A]
mol/L
RESPOSTAS

NO2(g) + O3(g)  NO3(g) + O2(g)
[O3]
inicial
-5
1,0 . 10
-5
2,0 . 10
-5
2,0 . 10
Experiênci
a
Os valores de x e y são, respectivamente:
a) 0 e 2
b) 0 e 3
c) 1 e 2
d) 1 e 3
e) 2
48. Uma das reações que podem ocorrer no ar poluído é a
reação do dióxido de nitrogênio, NO2(g), com o ozônio,
O3(g):
[NO2]
inicial
-5
5,0 . 10
-5
5,0 . 10
-5
2,5 . 10
Velocidade
-1 -1
(mol.L .s )
-6
2,53 . 10
-6
5,06 . 10
-6
10,12 . 10
A velocidade da reação pode ser expressa pela equação:
a) v = k.2[A]
2
b) v = k.[B]
c) v = k.[A].[B]
2
d) v = k.[A] .[B]
2
e) v = k.[A].[B]
Produtos
Ea II
[B]
inicial
0,10
0,20
0,10
Velocidade da reação:
72 L N2 → 30 x 10-3 s
x→
1s
 x = 2400 L.s-1
a)
Com relação ao HgCℓ2 = ordem 1; com relação ao C2O42- =
= ordem 2.
b)
Ordem global = 3
c)
v = k.[HgCℓ2].[C2O42-]
d)
Considerando o experimento 1:
v = k.[HgCℓ2].[C2O42-] → 1,8 x 10-5 = k.(0,105).(0,15)2
k = 7,62 x 10-3 L2.mol-2.min-1
06. 5,4 mol/L.min
07.
2,4 . 10-12 mol/L.s
05.
08.
09.
11.
O cozimento do ovo levaria mais tempo devido à temperatura
ser mais baixa (70°C). As reações envolvidas no processo têm
menor velocidade.
Ea = +30 kcal/mol
10. A velocidade da reação ficará 27
vezes maior.
Para aumentar a velocidade do processo de remoção da
mancha pode-se aumentar a quantidade de vinagre (o aumento
da concentração do reagente aumenta a velocidade da reação)
e utilizar água quente (o aumento da temperatura aumenta a
velocidade da reação).

Questões Objetivas
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
D
A
C
B
A
A
D
A
D
1
C
C
A
D
B
E
D
A
E
E
2
C
A
C
E
C
E
D
B
E
B
3
C
C
C
A
D
B
C
D
C
D
4
E
09
C
B
26
35
10
05
D
D
5
A