Cinética Química exercícios resolvidos com cálculos

Cinética Química exercícios resolvidos com cálculos

Cinética Química Exercícios Resolvidos - Lei da Velocidade - Questão 1 1. Primeiro PASSO No primeiro passo, devemos escolher os pares de experimentos a serem analisados. Deve-se SEMPRE escolher aqueles experimentos em que um dos reagentes permanece com mesma concentração, enquanto o outro reagente tem sua concentração alterada. Observando a tabela, podemos selecionar os pares de experimentos 1 e 2, em que a concentração de NO2 permanece constante e a concentração de O3 varia, representados pelo destaque verde, e experimentos 2 e 3, em que a concentração de O3 permanece constante, enquanto a a concentração de NO2 varia, representados pelas setas azuis. 2. Segundo PASSO No segundo passo devemos analisar como a variação da concentração influencia a velocidade da reação. Pode-se perceber nos experimentos 1 e 2, em verde, que quando a concentração de ozônio (O3) é duplicada, a velocidade da reação também duplica. Além disso, nos experimentos 2 e 3, em azul, quando a concentração do NO2 reduz a metade, a velocidade da reação também reduz a metade ( visualize em azul). 3. Terceiro PASSO O terceiro passo é determinar a ordem da reação, que é feita aplicando a fórmula apresentada em azul, que relaciona a variação de velocidade com a variação da concentração. Para determinar a ordem da reação são feitos os cálculos duas vezes, uma vez para cada reagente. Perceba nos cálculos que a ordem dos dois reagente é 1. A reação é de primeira ordem para ambos os reagentes. ATENÇÃO: Algumas questões pedem a ordem global da reação, nesses casos, a ordem global é a soma das ordens individuais dos reagentes. Dessa forma, a ordem global dessa reação da questão é 1+1 = 2. Reação de 2a ordem global. 4. Quarto PASSO O quarto e último passo é determinar a lei de velocidade, que nada mais é que substituir as ordens de reação encontradas na lei de velocidade padrão. 5. Extra - Determinar a constante de velocidade da reação (k) Nesta questão, além de exigir a lei da velocidade, encontrada após os 4 passos anteriores, solicitou-se também a constante de velocidade da reação (k). Para determinar essa constante é muito simples! Basta que você escolha um dos experimentos e substitua os dados daquele experimento, apresentados na tabela, na lei da velocidade encontrada. Visualize abaixo: Desta forma, determinamos a constante de velocidade da reação. O gabarito da questão é LETRA D   Veja Também: Veja 4 exercícios resolvidos de cinética química Cinética Química Exercícios Resolvidos - Lei da Velocidade - Questão 2 Da mesma forma que resolvemos a Questão 1, para resolver esta questão basta seguir os 4 passos aprendidos no artigo Lei da Velocidade - Simples e Prático. Se você ainda não leu este artigo e não assistiu ao vídeo no final dele, não perca tempo, dá um pulinho lá. Você entenderá ainda mais essa resolução. ( Clique Aqui para ver o artigo de Lei da Velocidade - Simples e Prático em Passo a Passo) Vamos à resolução da questão. A questão acima é bem parecida com a primeira. É apresentada uma tabela com 3 experimentos, com as concentrações dos reagentes e as velocidades de cada experimento. O enunciado mostra a lei da velocidade padrão com expoentes (ordens da reação) sendo ‘a’ e ‘b’. O objetivo da questão é determinar a ordem da reação de cada reagente, ou seja, determinar a e b. 1. Primeiro PASSO No primeiro passo devemos escolher os pares de experimentos a serem analisados. Vamos em busca dos experimentos em que um dos reagentes permanece com mesma concentração, enquanto o outro reagente tem sua concentração alterada. Observando a tabela, podemos selecionar os pares de experimentos 1 e 2, em que a concentração do oxigênio (O2) permanece constante, enquanto a concentração do monóxido de carbono (CO) varia, representados pelo destaque verde, e 1 e 3, em que as concentrações do monóxido de carbono (CO) permanecem constantes e a concentração do oxigênio (O2) varia,  representados pelas setas azuis. 2. Segundo PASSO No segundo passo devemos analisar como a variação da concentração influencia a velocidade da reação. Pode-se perceber nos experimentos 1 e 2, em verde, que quando a concentração de monóxido de carbono (CO) é duplicada, a velocidade da reação também duplica. Além disso, nos experimentos 1 e 3, quando a concentração do oxigênio (O2)  reduz a metade, a velocidade da reação reduz à quarta parte (reduz 4 vezes ) ( visualize em azul). 3. Terceiro PASSO O terceiro passo deve-se determinar a ordem da reação, que é feita aplicando a fórmula apresentada em azul, que relaciona a variação da velocidade com a variação da concentração em cada experimento. Para determinar a ordem da reação são feitos os cálculos duas vezes, uma vez para cada reagente. Perceba nos cálculos que enquanto a ordem do monóxido de carbono é 1, a ordem do oxigênio é 2. ATENÇÃO: Algumas questões pedem a ordem global da reação, nesses casos, a ordem global é a soma das ordens individuais dos reagentes. Dessa forma, a ordem global dessa reação da questão é 1+2 = 3. Reação de 3a ordem global. 4. Quarto PASSO O quarto e último passo é determinar a lei de velocidade. Para isso, basta substituir as ordens de reação encontradas na lei de velocidade padrão. Desta forma a lei da velocidade fica: V=k.[CO]¹.[O2]² Como no enunciado é dada a lei da velocidade padrão, e pede-se os valores de ‘a’ e ‘b’, ao compararmos as leis da velocidades concluímos que a=1 e b= 2. Portanto o gabarito da questão é letra A   Veja Também: Veja 4 exercícios resolvidos de cinética química Cinética Química Exercícios Resolvidos - Lei da Velocidade - Questão 3 A terceira questão segue o mesmo padrão de resolução das outras questões. É apresentada uma tabela com 3 experimentos, com as concentrações dos reagentes e as velocidades de cada experimento. Para resolvê-la, basta seguirmos o passo a passo já conhecido. O objetivo da questão é determinar a lei da velocidade da reação, a constante de velocidade e comparar as velocidades de desaparecimento dos reagentes. Vamos lá! 1. Primeiro PASSO Qual é o primeiro passo? Isso mesmo, escolher os pares de experimentos a serem analisados. Para isso, vamos em busca dos experimentos em que um dos reagentes permanece com mesma concentração, enquanto o outro reagente tem sua concentração alterada. Observando a tabela, podemos selecionar os pares de experimentos 1 e 2, em que a concentração de B permanece constante, enquanto a concentração de A varia, representados pelo destaque verde, e experimentos 2 e 3, em que as concentrações de A permanecem constantes e a concentração de B varia,  representados pelas setas azuis. 2. Segundo PASSO E o segundo passo...Qual é? Analisar como a variação da concentração influencia a velocidade da reação. Isso mesmo! Pode-se perceber nos experimentos 1 e 2, em verde, que quando a concentração de A é duplicada, a velocidade da reação também duplica. Além disso, nos experimentos 2 e 3, quando a concentração de B duplica (aumenta 2 vezes), a velocidade da reação quadruplica (aumenta 4 vezes) ( visualize em azul).   3. Terceiro PASSO No terceiro passo deve-se determinar a ordem da reação, que é feita aplicando a fórmula apresentada em azul, que relaciona a variação da velocidade com a variação da concentração em cada experimento. Para determinar a ordem da reação são feitos os cálculos duas vezes, uma vez para cada reagente. Perceba nos cálculos que enquanto a ordem de A é 1, a ordem de B é 2. ATENÇÃO: A ordem global desta reação é dada pela soma das ordens individuais dos reagentes, desta forma, a ordem global desta questão é 1+2 = 3. Reação de 3a ordem global. 4. Quarto PASSO O quarto e último passo é determinar a lei de velocidade. Para isso, basta substituir as ordens de reação encontradas na lei de velocidade padrão. Desta forma a lei da velocidade fica: V=k.[A]¹.[B]² 5. Extra - Determinar a constante de velocidade da reação (k) Para determinar a constante de velocidade basta substituirmos os valores de QUALQUER experimento da tabela na lei

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Cinética química é uma área que estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que influenciam essas reações. Leia nosso resumo para relembrar e treine com os melhores exercícios sobre cinética química. Tem gabarito!

Neste artigo, você encontrará todos os temas abaixo. Clique em um dos tópicos abaixo para ir direto ao conteúdo da sua escolha:

Quando você terminar as atividades sobre cinética química, coloque em prática todo seu conhecimento com O Melhor Simulado Enem do Brasil.

O que é Cinética Química?

Cinética química é uma área que estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que influenciam essas reações.

Reações químicas são, basicamente, um conjunto de fenômenos em que duas ou mais substâncias reagem entre si, formando um novo composto.

Equação química é a representação gráfica de uma reação química, onde os reagentes aparecem no primeiro membro e os produtos, no segundo.

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O que determina a velocidade de uma reação química é o tempo em que os reagentes são consumidos para formar produtos.

A velocidade de uma reação pode ser representada tanto pelo consumo de um reagente, quanto pela geração de um produto.

Antes de ocorrer a reação química temos uma quantidade máxima de reagentes e nenhum produto. Quando um dos reagentes é totalmente consumido, os produtos se formam e a reação termina.

Classificação das reações químicas

Para entender melhor a cinética química é preciso saber que as reações químicas podem ser classificadas de 3 maneiras:

  • Reações rápidas: São aquelas que ocorrem instantaneamente, em questão de microssegundos. Um exemplo é a queima do gás de cozinha.
  • Reações moderadas:  São aquelas que levam de minutos a horas para serem finalizadas. Um exemplo é a queima do papel.
  • Reações Lentas: São aquelas que podem durar séculos, pois os reagentes combinam-se lentamente. Um exemplo é a formação do petróleo.

Aprofunde mais o seu estudo em Cinética Química lendo nosso artigo sobre o tema.

Exercícios sobre Cinética Química

Esperamos que, com esse resumo, tudo tenha ficado mais claro para você.

Parabéns por ter lido até aqui!

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Questão 1. (ENEM)

Alguns fatores podem alterar a rapidez das reações químicas. A seguir destacam-se três exemplos no contexto da preparação e da conservação de alimentos:

1. A maioria dos produtos alimentícios se conserva por muito mais tempo quando submetidos à refrigeração. Esse procedimento diminui a rapidez das reações que contribuem para a degradação de certos alimentos.

2. Um procedimento muito comum utilizado em práticas de culinária é o corte dos alimentos para acelerar o seu cozimento, caso não se tenha uma panela de pressão.

3. Na preparação de iogurtes, adicionam-se ao leite bactérias produtoras de enzimas que aceleram as reações envolvendo açúcares e proteínas lácteas.

Com base no texto, quais são os fatores que influenciam a rapidez das transformações químicas relacionadas

a) Temperatura, superfície de contato e concentração.

b) Concentração, superfície de contato e catalisadores.

c) Temperatura, superfície de contato e catalisadores.

d) Superfície de contato, temperatura e concentração.

e) Temperatura, concentração e catalisadores.

Questão 2. (Fuvest)

O eugenol, extraído de plantas, pode ser transformado em seu isômero isoeugenol, muito utilizado na indústria de perfumes. A transformação pode ser feita em solução alcoólica de KOH.

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Foram feitos três experimentos de isomerização, à mesma temperatura, empregando-se massas iguais de eugenol e volumes iguais de soluções alcoólicas de KOH de diferentes concentrações. O gráfico a seguir mostra a porcentagem de conversão do eugenol em isoeugenol em função do tempo, para cada experimento.

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Analisando-se o gráfico, pode-se concluir corretamente que

a) a isomerização de eugenol em isoeugenol é exotérmica.

b) o aumento da concentração de KOH provoca o aumento da velocidade da reação de isomerização.

c) o aumento da concentração de KOH provoca a decomposição do isoeugenol.

d) a massa de isoeugenol na solução, duas horas após o início da reação, era maior do que a de eugenol em dois dos experimentos realizados.

e) a conversão de eugenol em isoeugenol, três horas após o início da reação, era superior a 50% nos três experimentos.

Questão 3. (PUC-SP)

Considere uma reação genérica em que os reagentes D e G transformam-se no produto J. A cinética dessa reação pode ser estudada a partir do gráfico a seguir que representa a entalpia de reagentes e produtos, bem como das espécies intermediárias formadas durante o processo. No gráfico, estão representados os caminhos da reação na presença e na ausência de catalisador.

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Um aluno ao analisar esse gráfico fez algumas afirmações a respeito da reação D + G → J:

I. z representa a variação de entalpia (ΔH) dessa reação.

II. y representa a energia de ativação dessa reação na presença de catalisador.

III. x + z representa a energia de ativação dessa reação na ausência de catalisador.

IV. Essa reação corresponde a um processo endotérmico.

Estão corretas apenas as afirmações

a) I e II.

b) I e III.

c) II e III.

d) II e IV.

e) I, II e IV.

  • Muito bem! Você está quase na metade das questões de cinética química!

Questão 4. (UFF)

Considere a reação:

M (g) + N (g) → O (g)

Observa-se experimentalmente que, dobrando-se a concentração de N, a velocidade de formação de O quadruplica; e, dobrando-se a concentração de M, a velocidade da reação não é afetada. A equação da velocidade v dessa 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.

Questão 5. (Fuvest)

Em uma aula experimental, dois grupos de alunos (G1 e G2) utilizaram dois procedimentos diferentes para estudar a velocidade da reação de carbonato de cálcio com excesso de ácido clorídrico. As condições de temperatura e pressão eram as mesmas nos dois procedimentos e, em cada um deles, os estudantes empregaram a mesma massa inicial de carbonato de cálcio e o mesmo volume de solução de ácido clorídrico de mesma concentração. O grupo G1 acompanhou a transformação ao longo do tempo, realizada em um sistema aberto, determinando a variação de massa desse sistema (Figura 1 e Tabela). O grupo G2 acompanhou essa reação ao longo do tempo, porém determinando o volume de dióxido de carbono recolhido (Figura 2).

Cinética Química exercícios resolvidos com cálculos

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Comparando os dois experimentos, os volumes aproximados de CO2, em litros, recolhidos pelo grupo G2 após 60, 180 e 240 segundos devem ter sido, respectivamente,

Note e adote:

massa molar do CO2: 44 g/mol;

volume molar do CO2: 24 L/mol;

desconsidere a solubilidade do CO2 em água.

a) 0,14; 0,20 e 0,25.

b) 0,14; 0,34 e 0,60.

c) 0,34; 0,48 e 0,60.

d) 0,34; 0,48 e 0,88.

e) 0,62; 0,88 e 1,10.

  • Ufa, estamos quase lá! Faça os dois últimos exercícios sobre cinética química!

Questão 6. (Unesp)

A bioluminescência é o fenômeno de emissão de luz visível por certos organismos vivos, resultante de uma reação química entre uma substância sintetizada pelo próprio organismo (luciferina) e oxigênio molecular, na presença de uma enzima (luciferase). Como resultado dessa reação bioquímica é gerado um produto em um estado eletronicamente excitado (oxiluciferina*). Este produto, por sua vez, desativa-se por meio da emissão de luz visível, formando o produto no estado normal ou fundamental (oxiluciferina). Ao final, a concentração de luciferase permanece constante.

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O esquema ilustra o mecanismo geral da reação de bioluminescência de vagalumes, no qual são formados dois produtos diferentes em estados eletronicamente excitados, responsáveis pela emissão de luz na cor verde ou na cor vermelha.

O esquema ilustra o mecanismo geral da reação de bioluminescência de vagalumes, no qual são formados dois produtos diferentes em estados eletronicamente excitados, responsáveis pela emissão de luz na cor verde ou na cor vermelha.

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A partir das informações contidas no texto, é correto afirmar que a enzima luciferase

a) aumenta a energia de ativação da reação global de formação da oxiluciferina.

b) é um dos produtos da reação.

c) é responsável pela emissão de luz.

d) é o intermediário da reação, a partir do qual se originam os produtos.

e) atua como catalisador, pois interfere na reação sem ser consumida no processo.

Questão 7. (PUC-RS)

Relacione os fenômenos descritos na coluna I com os fatores que influenciam sua velocidade mencionados na coluna II.

Coluna I

1 – Queimadas alastrando-se rapidamente quando está ventando;

2 – Conservação dos alimentos no refrigerador;

3 – Efervescência da água oxigenada na higiene de ferimentos;

4 – Lascas de madeiras queimando mais rapidamente que uma tora de madeira.

Coluna II

A – superfície de contato

B – catalisador

C – concentração

D – temperatura

A alternativa que contém a associação correta entre as duas colunas é

a) 1 – C; 2 – D; 3 – B; 4 – A.

b) 1 – D; 2 – C; 3 – B; 4 – A.

c) 1 – A; 2 – B; 3 – C; 4 – D.

d) 1 – B; 2 – C; 3 – D; 4 – A.

e) 1 – C; 2 – D; 3 – A; 4 – B.

  • Parabéns, você fez todos os exercícios de cinética química!

Gabarito dos Exercícios de Cinética Química

Exercício resolvido da questão 1 –

Alternativa correta: c) Temperatura, superfície de contato e catalisadores.

Exercício resolvido da questão 2 –

Alternativa correta: b) o aumento da concentração de KOH provoca o aumento da velocidade da reação de isomerização.

Exercício resolvido da questão 3 –

Alternativa correta: a) I e II.

Exercício resolvido da questão 4 –

Alternativa correta: b) v = k[N]².

Exercício resolvido da questão 5 –

Alternativa correta: c) 0,34; 0,48 e 0,60.

Exercício resolvido da questão 6 –

Alternativa correta: e) atua como catalisador, pois interfere na reação sem ser consumida no processo.

Exercício resolvido da questão 7 –

Alternativa correta: a) 1 – C; 2 – D; 3 – B; 4 – A.

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