CINÉTICA QUÍMICA: LEI DA VELOCIDADE

QUÍMICA - 2o ANO
MÓDULO 14
CINÉTICA QUÍMICA: LEI
DA VELOCIDADE
V
V
[A]
[B]
Como pode cair no enem
Considerem-se a reação A + B → C e as informações contidas no quadro abaixo:
Experimentos
[A] (mol/L)
[B](mol/L)
Velocidade
da 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:
a) k[A]2
b) k[B]2
c) k[A][B]
d) k[A]2[B]
e) k[A][B]2
F
Fixação
1) (PUC) Sabendo que a velocidade da reação de decomposição do pentóxido de nitrogênio,2
N2O5, aumenta duas vezes quando sua concentração é duplicada, assinale o item que apresentau
a afirmativa INCORRETA:
2N2O5(g) ⇔ 4NO2(g) + O2(g)
a) A reação de decomposição do pentóxido de nitrogênio é uma reação cuja cinética é dea
q
segunda ordem.
b) A equação de velocidade que rege a decomposição do dióxido de nitrogênio é igual a v =b
k[N2O5], onde v é a velocidade da reação, e k é a constante de velocidade.
c
c) Se o uso de um catalisador acarretasse o aumento da velocidade da reação, isso seriaà
consequência da diminuição da energia de ativação da reação.
d
d) Se a velocidade da reação é 3 x 10-2 mol s-1 quando a concentração de N2O5 é 0,1 mol/litro,s
a constante de velocidade da reação é igual a 0.3 s-1.
e
e) Após a reação de decomposição do N2O5 em um balão de volume fixo, a pressão do sistemap
é maior do que a pressão inicial.
Fixação
2) (PUC) Uma certa quantidade de acetaldeído se decompõe, segundo a reação abaixo, com
uma cinética de segunda ordem (k = 2,0 L. mol-1. s-1).
C2H4O(g) → CH4(g) + CO(g)
Assinale a alternativa INCORRETA.
a) Se a concentração inicial do acetaldeído for duplicada, a reação ocorre com uma velocidade inicial
quatro vezes maior.
b) A velocidade da reação depende da temperatura.
c) Se a reação ocorrer em um recipiente fechado, à temperatura constante, a pressão aumenta
à medida que a reação de formação dos produtos ocorre.
d) Se a concentração inicial de acetaldeído for 0,002 mol x L-1, a velocidade inicial da reação
será 0,004 mol x L-1 x s-1.
e) A energia de ativação de uma reação é a energia mínima que o(s) reagente(s) precisam
para formar os produtos, isto é, para que a reação se inicie.
Fixação
F
3) (UFF) Considere a reação:
4
M(g) + N(g) → O(g)
Observa-se, experimentalmente, que, dobrando-se a concentração de N, a velocidade det
formação de O quadruplica e, dobrando-se a concentração de M, a velocidade da reação não
é afetada. A equação da velocidade v desta reação é:
a) v = k [M]2
b) v = k [N]2
c) v = k [M]
d) v = k [M][N]
e) v = k [M][N]2
Fixação
4) (USS) Para deduzir a expressão da velocidade da reação:
aA + bB → 2C + D
Foram tabulados os dados abaixo, resultantes de 5 experiências. [A] e [B] são as concentrações molares iniciais de A e B; V1, V2, V3, V4 e V5 são as velocidades médias da reação em
cada experiência.
[A]
[B]
velocidade
Experiência I
x
Y
V1
Experiência II
2x
Y
V2 = 2V1
Experiência III
x
2y
V3 = V1
Experiência IV
2x
2y
V4 = 2V1
Experiência V
x
4y
V5 = nV1
O valor de n é igual a:
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 8
F
Fixação
5) Com relação aos dados experimentais, constantes da tabela a seguir, relativos à reação: 6
q
Cℓ2(aq) + 2Fe2+(aq) → 2Cℓ-(aq) + 2Fe3+(aq)
a
Experiências
[Cℓ2]
[Fe2+]
V
1
0,10
1,0
1,0
2
0,20
1,0
2,0
3
0,10
0,5
0,5
4
0,05
0,05
0,025
A expressão da velocidade da reação é:
a) v = k[Cℓ2] [Fe2+]
b) v = k[Cℓ2] [Fe2+]2
c) v = k[Cℓ2] 2 [Fe2+]
d) v = k[Cℓ2] 2 [Fe2+]2
e) v = k[Cℓ2]
v
a
b
c
d
e
Fixação
6) (UNIP) A poluição é uma das causas da destruição da camada de ozônio. Uma das reações
que pode ocorrer no ar poluído é a reação do dióxido de nitrogênio com o ozônio, representada
abaixo.
2NO2(g) + O3(g) → N2O5(g) + O2(g)
Essa reação apresenta uma lei de velocidade expressa por:
ν = κ [NO2].[O3]
Se a concentração de NO2(g) for duplicada, mantendo-se constantes todos os outros fatores, a
velocidade da reação:
a) quadruplica;
b) reduz-se à metade;
c) duplica;
d) permanece constante;
e) triplica.
Fixação
7) (UFRN) A água oxigenada é uma substância
oxidante que, em meio ácido, permite a obtenção de iodo, a partir de iodetos existentes
nas águas-mães das salinas, como mostra a
reação escrita abaixo:
H2O2 + 2 H3O+ + 2I- → 4 H2O + I2
Quando se faz um estudo cinético dessa
reação em solução aquosa e se examina,
separadamente, a influência da concentração
de cada reagente, na velocidade da reação (v),
obtém-se os gráficos seguintes:
V
V
[ H2O2 ]
-
[I ]
[ H3O + ]
A expressão da lei de velocidade da reação é:
a) v = k.[H2O2].[I-]
b) v = k.[H3O+]
c) v = k.[H2O2].[H3O+]
d) v = k.[H3O+].[I-]
Fixação
8) Dados experimentais sobre a reação do brometo de terc-butila com hidroxila a 55ºC:
(CH3)3CBr + OH1- → (CH3)3COH + Br
-
Concentração inicial
(mol/L)
(CH3)3CBr
OH1-
Velocidade
(mol x L-1
x s-1)
1
0,10
0,10
1,0 x 10-3
2
0,20
0,10
2,0 x 10-3
3
0,30
0,10
3,0 x 10-3
4
0,10
0,20
1,0 x 10-3
5
0,10
0,30
1,0 x 10-3
Identifique a opção que contém a expressão da velocidade da reação:
a) v = k x [(CH3)3CBr]
b) v = k x [OH1-]
c) v = k x [(CH3)3CBr]2 x [OH1-]
d) v = k x [(CH3)3CBr]3 x [OH1-]2
e) v = k x [(CH3)3CBr] x [OH1-]
Fixação
9) (OQRJ) No estudo da cinética da reação a uma temperatura de 700°C entre o óxido nítrico
e o gás hidrogênio formando óxido nitroso e água foram obtidos os dados constantes na tabela
abaixo:
Proposto
o1) (UFRJ) A oxidação do brometo de hidrogênio pode ser descrita em 3 etapas:
I) HBr(g) + O2(g) → HOOBr(g) (etapa lenta)
II) HBr(g) + HOOBr(g) → 2 HOBr(g) (etapa rápida)
III) HOBr(g) + HBr(g) → Br2(g) + H2O(g) (etapa rápida)
a) Apresente a expressão da velocidade da reação de oxidação do brometo de hidrogênio.
b) Utilizando a equação global da oxidação do brometo de hidrogênio, determine o número de
mols de Br2 produzido quando são consumidos 3,2g de O2.
Proposto
2) Os dados da tabela a seguir referem-se à decomposição do aldeído acético:
xCH3CHO → produtos
Em que x é o coeficiente do aldeído acético.
[CH3CHO] (mol/L)
Velocidade da reação
(mol/L x segundo -1)
0,1
0,2
0,2
0,8
0,3
1,8
0,6
7,2
O que ocorre com a velocidade da reação quando triplicarmos a concentração de CH3CHO?
Proposto
3) (IME) No estudo da cinética da reação 2NO(g) + H2(g) → N2O(g) + H2O(g), à temperatura de
700ºC, foram obtidos os dados constantes da tabela abaixo:
C(concentração inicial) (mol/L)
Velocidade inicial (mol/L.s)
NO
H2
0,025
0,01
2,4 x10-6
0,025
0,005
1,2 x10-6
0,0125
0,01
0,6 x10-6
Determine:
a) A ordem global da reação.
b) A constante de velocidade nessa temperatura.
P
Proposto
4) (UNIRIO)
5
O anúncio da construção de uma usina termelétrica a carvão na ilha da Madeira, município
de Itaguaí, Baixada Fluminense, acendeu a luz amarela para o que pode representar um
novo problema ambiental para o estado do Rio de Janeiro. A consequência mais grave seria c
a chuva ácida, além da emissão de gases qua atacam a camada de ozônio.
(JB, 2001)
A qualidade da água da chuva pode variar em função do tipo de carga poluidora e das
condições meteorológicas. O dióxido de nitrogênio é um dos principais poluentes da atmosfera. A reação entre o dióxido de nitrogênio e o ozônio, encontrado na troposfera, foi
estudada a 231K. A experiência mostrou que a reação é de primeira ordem em relação aoa
dióxido de nitrogênio e ao ozônio.
b
2 NO2(g) + O3(g) → N2O5(g) + O2(g)
c
a) Escreva a equação de velocidade da reação.
b) Como se altera a velocidade da reação se a concentração de dióxido de nitrogênio for duplicada?
Proposto
5) Dada a reação expressa pela equação:
2NO + 2H2 → N2 + 2H2O
cujo mecanismo é:
2NO + H2 → N2O + H2O (lenta)
N2O + H2 → N2 + H2O (rápida)
-
Indique como varia a sua velocidade quando:
a) a concentração de NO for dobrada;
b) a concentração de H2 for dobrada;
c) a concentração de NO e do H2 forem triplicadas.
-
Proposto
P
6) (UNESP) A oxidação do íon iodeto pelo peróxido de hidrogênio em meio ácido ocorre segundo7
a equação química balanceada:
H2O2 + 3I- + 2H+ → 2H2O + I3-
Medidas de velocidade da reação indicaram que o processo é de primeira ordem em relaçãoe
s
à concentração de cada um dos reagentes.
a) Escreva a equação da velocidade da reação.
b) Os coeficientes da equação de velocidade da reação são diferentes dos coeficientes da
equação química balanceada. Por quê?
Proposto
7) (IME) Considere a seguinte reação:
2A + B → C
A partir dos dados fornecidos na tabela a seguir, 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
Concentração
de A (mol/L)
Concentração
de B (mol/L)
Velocidade
da reação
(mol/L x s)
1
10
X
V
2
X
20
2v
3
15
30
13.500
Proposto
P
8) (UERJ) A reação expressa pela equação
Xx + Yy → Zz + Ww foi realizada em diversas
experiências nas quais se manteve constante
a temperatura. As velocidades de reação foram
medidas, variando-se a concentração molar
de um dos reagentes e mantendo-se a do
outro constante. Os resultados obtidos estão
representados no gráfico:
4,0
I
3,0
-1
Velocidade Inicial mol.L . s -1
3,5
2,5
2,0
II
1,5
1,0
0,5
0
0,5
1,0
1,5
2,0
[ ] mol.L-1
Curva I: [Y] → constante e [X] → Variável
Curva II: [X] → constante e [Y] → Variável
Em função dos dados apresentados:
a) Determine a ordem da reação em relação9
aos reagentes X e Y, respectivamente.
b) Calcule o número de vezes em que a velocidade da reação aumenta quando se duplica
a concentração molar de Y e se triplica a concentração molar de X.
Proposto
9) (UnB - Adaptada) Para a reação hipotética:
A+B→C
Tem-se os seguintes dados:
[A] inicial mol/L
[B] inicial mol/L
Velocidade inicial mol/L.s
2,0
3,0
0,10
6,0
3,0
0,90
6,0
6,0
0,90
Analise-os e julgue os itens a seguir como verdadeiros (V) ou falsos(F):
( ) A expressão de velocidade da reação é v = K.[A].[B].
( ) A reação é de 2a ordem.
( ) A velocidade da reação é independente da concentração de A.
( ) A velocidade da reação depende da concentração
de A e da concentração quadrática de B.
( ) A constante de velocidade da reação é K = v/[A]2.
( ) A adição de um catalisador não altera a velocidade
da reação.
Proposto
10) (FATEC) Considere a seguinte equação e os dados da tabela abaixo: X + Y → XY.
Velocidade inicial
(mol/L x s)
[X] (mol/L)
[Y] (mol/L)
6,00 x 10-3
1,0
0,5
1,50 x 10-3
0,5
0,5
3,00 x 10
0,5
1,0
-3
Com base nessas informações, responda qual será a ordem da reação em relação a X? E
em relação a Y?