Lista de Exercícios 2 – Velocidade das reações
1) Dê as velocidades relativas instantâneas de desaparecimento de reagentes e formação de
produtos para cada uma das seguintes reações:
(a) 2 O3 (g)  3 O2 (g)
(b) 2 HOF (g)  2 HF (g) + O2 (g)
2) O dióxido de nitrogênio, NO2, decompõe-se com 6,5 x 10-3 mol.L-1.s-1 na reação 2 NO2 (g)  2
NO (g) + O2 (g). (a) Determine a velocidade de formação de O2. (b) Qual é a velocidade única da
reação?
3) A reação entre ozônio e dióxido de nitrogênio a 231 K é de primeira ordem tanto em relação a
[NO2] quanto a [O3]:
2 NO2 (g) + O3 (g)  N2O5 (s) + O2 (g)
(a) Escreva a equação de velocidade para a reação
(b) Se a concentração de NO2 for triplicada, qual será a variação na velocidade da reação?
(c) Qual será o efeito sobre a velocidade da reação se a concentração de O 3 for cortada pela
metade?
4) Uma reação apresenta a lei de velocidade
. Quais são as unidades da constante de
-1 -1
velocidade quando a velocidade é medida em mol L s ?
5) Os dados na tabela são para a reação entre NO e O2 a 660 K.
2 NO (g) + O2 (g)  2 NO2 (g)
Concentração de reagentes (mol/L)
Velocidade de aparecimento
[NO]
[O2]
de NO2 (mol/L.s)
0,010
0,010
2,5 x 10-5
0,020
0,010
1,0 x 10-4
0,010
0,020
5,0 x 10-5
(a) Determine a ordem da reação em relação a cada reagente.
(b) Escreva a equação de velocidade para a reação.
(c) Calcule a constante de velocidade.
(d) Calcule a velocidade (em mol/L.s) no instante que [NO] = 0,015 mol/L e [O2] = 0,0050 mol/L.
(e) No instante em que NO está reagindo a uma velocidade de 1,0 x 10 -4 mol/L.s, qual é a
velocidade com que O2 está reagindo e NO2 está sendo formado?
6) A velocidade inicial de uma reação depende da concentração de uma substância J conforme
apresentado a seguir:
[J] (mmol/L)
5,0
8,2
17
30
-1 -1
-7
-7
-6
v (mol L s )
3,6 x 10
9,6 x 10
4,1 x 10
1,3 x 10-5
Determine a ordem da reação em relação a J e calcule a constante de velocidade.
7) Calcule a concentração de N2O que permanece na decomposição de primeira ordem 2 N 2O (g)
 2 N2 (g) + O2 (g) após 100 ms, em 780°C, sabendo que a concentração inicial de N2O era 0,20
mol/L e k = 3,4 s-1.
8) A decomposição do HI em fase gasosa
HI (g)  ½ H2 (g) + ½ I2 (g)
tem a equação de velocidade
onde k = 30 L.mol-1.min-1 a 443°C. (a) Quanto tempo é necessário para que a concentração de HI
diminua de 0,010 mol/L a 0,0050 mol/L a 443°C? (b) Calcule a concentração de HI após 12 min.
9) Numa certa reação de decomposição, são obtidos os dados abaixo para a concentração de N 2O5
em função do tempo.
N2O5 (mol/L)
0,110
0,073
0,048
0,032
0,014
t (s)
0
200
400
600
1000
Determine a ordem da reação em relação ao N2O5 e calcule o valor da constante de velocidade.
10) Determine a constante de velocidade da reação A  B que é de primeira ordem, sabendo que
a concentração de A decresce à metade do valor inicial em 1000 s.
11) A reação de decomposição do pentóxido de dinitrogênio, N2O5, é de primeira ordem com
constante de velocidade igual a 3,7 x 10-5 s-1, em 298 K.
(a) Qual é a meia-vida (em horas) da decomposição de N2O5, em 298 K?
(b) Se [N2O5]0 = 0,0567 mol/L, qual será a concentração de N2O5 após 3,5 h?
(c) Quanto tempo (em minutos) passará até que a concentração de N 2O5 caia de 0,0567 mol/L a
0,0135 mol/L?
12) A meia-vida da decomposição de primeira ordem de A é 355 s. Qual é o tempo necessário para
que a concentração de A caia até (a) um quarto; (b) 15% do valor inicial; (c) um nono da
concentração inicial?
13) A reação de decomposição do cloreto de sulfurila, SO2Cℓ2, é de primeira ordem e k = 2,81 x
10-3 min-1, a uma determinada temperatura.
(a) Determine a meia-vida da reação.
(b) Determine o tempo necessário para que a concentração de SO2Cℓ2 caia até 10% de sua
concentração inicial.
(c) Se 14,0 g de SO2Cℓ2 foram selados em um reator de 2500 L aquecido em uma temperatura
especificada, que massa restará após 1,5 h?
14) A meia-vida da reação de segunda ordem de uma substância A é 50,5 s quando [A] 0 = 0,84
mol/L. Calcule o tempo necessário para que a concentração de A caia até (a) um dezesseis avos;
(b) um quarto; (c) um quinto do valor original.
15) A 518°C, a velocidade de decomposição de uma amostra de acetaldeído gasoso, inicialmente
na pressão de 363 torr, é de 1,07 torr.s-1, quando 5,0% reagiram, e 0,76 torr.s-1 quando 20%
reagiram. Determine a ordem da reação.
16) A reação 2 A  P é de segunda ordem, com k = 3,50 x 10-4 L.mol-1.s-1. Calcule o tempo
necessário para a concentração de A passar de 0,260 mol/L para 0,011 mol/L.
17) A reação 2 A  P é de terceira ordem, com k = 3,50 x 10-4 L2.mol-2.s-1. Calcule o tempo
necessário para a concentração de A passar de 0,077 mol/L para 0,021 mol/L.
18) Para a decomposição térmica de uma nitrila orgânica os seguintes gráficos foram construídos.
A partir da análise destes gráficos, determine (a) a ordem da reação, (b) a constante de velocidade
e (c) a concentração da nitrila orgânica depois de 5 h de reação.
Gabarito
1) (a)
; (b)
-3
-1 -1
2) 3,25 x 10 mol.L .s .
3) (a) v = k [NO2] [O3]; (b) a velocidade triplica; (c) a cai para a metade.
4) L2 mol-2 s-1.
5) (a) segunda ordem em relação a [NO] e de primeira ordem em relação a [O2]; (b) v = k[NO]2[O2];
(c) 25 L2/mol2.s; (d) 2,8 x 10-5 mol/L.s; (e)
6) ordem = 2; k = 1,4 x 10-2 L mol-1 s-1.
7) 0,14 mol/L
8) (a) 3,33 min; (b) 2,17 x 10-3 mol/L.
9) 1ª ordem; k = 2,1 x 10-3 s-1.
10) 6,93 x 10-4 s-1.
11) (a) 5,2 h; (b) 3,5 x 10-2 mol/L; (c) 6,5 x 102 minutos.
12) (a) 710 s; (b) 970 s; (c) 1100 s.
13) (a) 247 min; (b) 819 min; (c) 10,9 g.
14) (a) 740 s; (b) 150 s; (c) 200 s.
15) 2.
16) 34,55 h.
17) 17,35 dias.
18) (a) 1; (b) 1,23 x 10-4 s-1; (c) 0,12 mol/L.
.