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Cinética Química – o que é, explicações e exercícios resolvidos

CINÉTICA

A cinética é o segmento da ciência que trata do estudo da velocidade das reações químicas, bem como, todos os fatores que atuam para influenciar essas reações. Esta é a chamada Cinética Química. As reações químicas podem ser definidas como um conjunto de fatores que ocorrem quando duas ou mais substâncias apresentam reação entre si e deste modo podem dar origem a diferentes tipos de compostos. Já a equação química é a representação gráfica de determinada reação química e é reconhecida quando os reagentes se apresentam antes dos produtos.

 

VELOCIDADE DAS REAÇÕES QUÍMICAS

Quando se trata do estudo das reações, a velocidade que ocorre em uma reação é um fator determinante em vários aspectos da ciência, pois ela representa a rapidez com que determinado reagente pode se consumir, da mesma forma que pode dizer qual é a velocidade com que alguns produtos são formados. Pode-se perceber na combustão de uma vela, um claro exemplo de reação lenta, bem como em uma explosão por dinamite existe o exemplo de reação rápida, pela decomposição da nitroglicerina. Para definir estas velocidades, a química se utiliza da chamada lei da velocidade, que é obtida por conta do efeito da concentração de produtos e reagentes na velocidade da reação.

 

Essas velocidades são calculadas utilizando as seguintes expressões:

 

  • Vm=Δconcentração/Δtempo,ou;
    Vm=Δmassa/Δtempo,ou;
    Vm=Δnúmero de mols/Δtempo.
  • Ec = energia cinética.
  • n = número de mols.
  • R = constante dos gases perfeitos.
  • T = temperatura.

 

EXERCÍCIOS DE CINÉTICA QUÍMICA

1)  Numa reação temos x moles / l de H2 e y moles / l de O2. A velocidade da reação é V1. Se dobrarmos a concentração de hidrogênio e triplicarmos a de oxigênio, a velocidade passa a V2.

Qual a relação V1 / V2?
Dado: 2H2 + O2 ® 2H2O

a)   V2 = 2 V1
b)   V2 = 4 V1
c)   V2 = 12 V1
d)   V2 = 24 V1
e)  V2 = 6 V1

 

Resposta, letra C

 

2) (FIT ) Em determinada experiência, a reação de formação de água está ocorrendo com o consumo de 4 mols de oxigênio por minuto. Conseqüentemente, a velocidade de consumo de hidrogênio é de:

a) 8 mols/minuto
b) 4 mols/minuto
c) 12 mols/minuto
d) 2 mols/minuto
e) n.d.a.

 

Resposta, letra A.

 

3) (SANTA CASA) A reação hipotética 2X + 2Y ® P + Q poderá ocorrer segundo o seguinte mecanismo:

X + Y ® Z + W ………………………… V1
X + Z ® P ……………………………….. V2
W + Y ® Q ……………………………… V3
2X + 2Y ® P + Q …………………….. V4

onde V são as velocidades das reações expressas em mol . l-1 . s-1.
Admitindo que V1 = V3 > V2, a velocidade global, V4, deverá ser mais próxima de:

a)   V1 + V2
b)   V2
c)   V3
d)   V3 – V2
e)  2V1 + V2

 

Resposta, letra B.

 

4) A reação de esterificação do etanol pelo ácido acético é de primeira ordem e a concentração inicial de ácido acético de 0,07 mol/L. Calcular a concentração de ácido que reagiu até atingir o equilíbrio químico, sabendo–se : que a reação se processa com excesso de álcool.

Dados:

Reação Química:   C2H5OH   +   CH3COOH   ⇔    CH3COOC2H5   +   H2O

Constantes de Velocidades:  k1 = 0,00185 min-1; k2 = 0,00176 min

 

Resposta, ΔCA = 0,0369

 

5) A reação reversível em fase liquida:   A   +   B   ↔   R   ocorre a 20ºC a partir de concentrações inicias iguais: CAo = CBo = 0,08 M.

As constantes de velocidade desta reação são as seguintes:  k1 = 0,035 L/mol.s e k2 = 0,012 s-1

Calcular a conversão de A e a concentração de R no equilíbrio químico.

 

Resposta XAe = 0,163 e CRe = 0,01304M

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