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Exercícios sobre velocidade de uma reação química

Estes exercícios testarão seus conhecimentos sobre a construção da expressão da velocidade de reações químicas.

Questão 1

Considere a tabela a seguir, que contém os valores das concentrações dos reagentes A e B de uma reação genérica realizada cinco vezes:

Com base nos valores da velocidade de cada um dos experimentos realizados, qual das alternativas a seguir apresenta a expressão da velocidade para essa reação?

a) v = k.[A].[B]

b) v = k.[A]

c) v = k.[A].[B]2

d) v = k.[B]

e) v = k.[B]2

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Questão 2

Considere a reação a seguir com três reagentes (A, B, C):

A + B + C → D + E

Ela foi realizada em quatro experimentos. A tabela a seguir apresenta as concentrações iniciais dos reagentes e o tempo (em segundos) para a formação de uma mesma concentração do produto D:

Por meio da análise dos dados fornecidos, podemos afirmar que a velocidade dessa reação é impactada por qual reagente?

a) A e B

b) A e C

c) A

d) C

e) B

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Questão 3

(ESCS-DF) Considere as seguintes experiências que ocorrem com a reação:

2 H2(g) + 2 NO(g) → N2(g) + 2 H2O(g):

A partir dos dados experimentais, conclui-se que, de acordo com as ordens dos reagentes H2 e NO, é a seguinte a expressão da velocidade de reação, em função das concentrações, mol.L–1, dos reagentes:

a) v = k.[H2].[NO]2

b) v = k.[H2]2.[NO]2

c) v = k.[H2]2 .[NO]

d) v = k.[H2]2 .[NO]4

e) v = k.2[H2].4[NO]

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Questão 4

(Furg) A cinética da reação:

2 A + 2 B → C

foi estudada sendo determinada a velocidade inicial da produção de C para misturas de várias composições, como está indicado na tabela abaixo, a 25°C.

Se a lei de velocidade é dada por v = k[A]a.[B]b, então, os valores dos coeficientes “a” e “b” são, respectivamente:

a) 2 e 1.

b) 1 e 1.

c) 2 e 2.

d) -1 e 1.

e) -1 e 2.

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Respostas

Resposta Questão 1

Letra d). Para determinar a expressão da velocidade, devemos inicialmente determinar a ordem de cada um dos participantes escolhendo duas reações em que a concentração de um modifica-se e a do outro participante não.

  • Para o participante A:

    Nas reações 1 e 4, a concentração dobra (de 2 para 4), e a velocidade (0,4 para 0,4) não se altera. Por essa razão, temos que a mudança na concentração do participante não afeta a velocidade da reação, logo, o participante B é de ordem nula.

[A] = velocidade

2 = 0

Ordem 0

  • Para o participante B, foram escolhidas as reações 1 e 2.

Nas reações 1 e 2, a concentração dobra (de 2 para 4), e a velocidade (0,2 para 0,4) também. Por essa razão, a proporção entre a concentração e a velocidade é de 1:1, logo, o participante B é de primeira ordem.

[B] = velocidade

2 = 2

Ordem 1

Por fim, montamos a expressão da velocidade por meio da multiplicação entre a concentração de A, elevada à sua ordem (0), e a concentração do participante B (1).

v = k.[A]0.[B]1

v = k.[B]

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Resposta Questão 2

Letra a). Para determinar os reagentes que influenciam a velocidade da reação, devemos analisar a variação da concentração em relação à variação do tempo. Para isso, devemos escolher duas reações em que a concentração de um modifica-se e a do outro participante não.

  • Para o participante A, foram escolhidas as reações 1 e 3.

Nas reações 1 e 3, durante uma mesma unidade de tempo, houve uma variação de 0,5 para 0,74 na concentração do participante. Isso nos leva a crer que sua concentração modifica-se independentemente da mudança no tempo, não influenciando, assim, a velocidade.

  • Para o participante B, foram escolhidas as reações 1 e 4.

Nas reações 1 e 4, durante a variação do tempo (de 112 a 170), houve também uma variação de 0,5 para 0,74 na concentração do participante.

  • Para o participante C, foram escolhidas as reações 1 e 4.

Nas reações 1 e 4, durante a variação do tempo (de 112 a 170), houve também uma variação (de 0,5 para 0,74) na concentração do participante. Isso nos leva a crer que sua concentração modifica-se independentemente da mudança no tempo, não influenciando a velocidade.

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Resposta Questão 3

Letra a). Para determinar a expressão da velocidade, devemos determinar a ordem de cada um dos participantes escolhendo duas reações em que a concentração de um modifica-se e a do outro participante não.

  • Para o participante H2, foram escolhidas as reações 1 e 2.

Nas reações 1 e 2, a concentração dobra (1.10-3 para 2.10-3), e a velocidade (3.10-5 para 6.10-5) também. Por essa razão, a proporção entre a concentração e a velocidade é de 1:1, logo, o participante B é de primeira ordem.

[H2] = velocidade

2 = 2

Ordem 1

  • Para o participante NO, foram escolhidas as reações 2 e 3.

Nas reações 2 e 3, a concentração dobra (1.10-3 para 2.10-3), e a velocidade (6.10-5 para 24.10-5) quadruplica. Por essa razão, a proporção entre a concentração e a velocidade é de 2:4, logo, o participante B é de segunda ordem.

[NO] = velocidade

2 = 4

2 = 22

Ordem 2

Por fim, montamos a expressão da velocidade por meio da multiplicação entre a concentração de H2, elevada à sua ordem (1), a a concentração do participante NO (2).

v = k.[H2]1.[NO]2

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Resposta Questão 4

Letra a). Os valores de a e b são da ordem desses participantes na reação. Para determinar esses valores, é necessário escolher duas reações em que a concentração de um modifica-se e a do outro participante não.

  • Para o participante A, foram escolhidas as reações 1 e 2.

Nas reações 1 e 2, a concentração dobra (1.10-3 para 2.10-3), e a velocidade (1.10-3 para 4.10-3) quadruplica. Por essa razão, a proporção entre a concentração e a velocidade é de 2:4, logo, o participante A é de segunda ordem.

[B] = velocidade

2 = 4

2 = 22

Ordem 2

  • Para o participante B, foram escolhidas as reações 2 e 3.

Nas reações 2 e 3, a concentração dobra (1.10-3 para 2.10-3), e a velocidade (4.10-3 para 8.10-3) também. Por essa razão, a proporção entre a concentração e a velocidade é de 1:1, logo, o participante B é de primeira ordem.

[B] = velocidade

2 = 2

Ordem 1

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