As reações químicas apresentam velocidades variadas dependendo da equação e da temperatura em que estas se encontram. Outros fatores com fase de agregação, superfície de contato e concentração também influenciam no processo.
Vamos considerar agora a influência da concentração dos reagentes na velocidade de uma determinada reação. Para expressar o cálculo com concentrações usamos as leis da velocidade. Abaixo mostramos a equação que usaremos nos cálculos:
Quando temos mais de um reagente colocamos os dois na equação e elevamos suas concentrações pelas suas respectivas ordens de reação, veja o exemplo:
A reação hipotética A + 2 B → X + Y ocorre segundo a lei da velocidade: v = k[A].[B]2
As ordens das reações mais comuns são a ordem zero, primeira ordem e segunda ordem. Vamos ver exercícios para exemplificarmos a ordem de uma reação e calcular o valor da velocidade.
Exercícios de fixação
01. Uma reação genérica é representada por:
A + H → 3 X
Sabe-se que a constante de velocidade dessa reação é k = 4.102 (min) e que as concentrações de A e H no momento da verificação da velocidade são, respectivamente 0,04 mol/L e 0,02 mol/L.
Os reagentes são de primeira ordem.
A velocidade dessa reação é
a) 4.10-2
b) 16.10-2
c) 32.10-2
d) 64.10-2
e) 70.10-2
02. Considere o processo químico de primeira ordem para os reagentes simbolizado pela equação:
X + 2A → C + K
Sabendo que a velocidade foi medida contando o tempo em minutos, que o valor da constante de velocidade é 4 e ainda sabendo que [X] = 0,1 mol/L e [A] = 0,5mol/L, a velocidade dessa reação é:
a) 20.10-2 mol/L.min
b) 25.10-2 mol/L.min
c) 30.10-2 mol/L.min
c) 40.10-2 mol/L.min
e) 50.10-2 mol/L.min
03. Uma reação de segunda ordem é simbolizada pela equação abaixo:
X → 3 E
Sabe-se que k = 3.102 (segundos) e que [X] = 2.10-1 mol/L, pode-se afirmar que a velocidade da reação é:
a) 4 mol/L.s.
b) 6 mol/L.s.
c) 8 mol/L.s.
d) 10 mol/L.s.
e) 12 mol/L.s.
04. Considerando que os reagentes da reação abaixo são ambos de segunda ordem:
2 A + B → C + Y
Sabe-se que a constante da velocidade é 2.103 (minutos) e que [A] = 2.10-1 mol/L e [B] = 1.10-1 mol/L. Calcule a velocidade da reação.
a) 8.10-1 mol/L.min.
b) 9.10-1 mol/L.min.
c) 2.10-2 mol/L.min.
d) 3.10-2 mol/L.min.
e) 4.10-2 mol/L.min.
05. Uma reação é de ordem zero em relação ao reagente A e de primeira ordem em relação ao regente B, eles reagem conforme simboliza a equação química abaixo:
A + 2 B → 2 C + N
Se [A] = 3,2.10-2 mol/L e [B] = 2.10-1 mol/L e considerando k = 2.102 (min).
O valor da velocidade essa reação será:
a) 2.10-1.
b) 2.101.
c) 3.101.
d) 4.101.
e) 5.10-1.
06. Uma reação de segunda ordem para um reagente X e de ordem zero pra o reagente Y apresenta as concentrações [X]= 1.10-2 mol/L e [Y] = 3.10-4 mol/L. A reação entre eles é dada por:
X + Y → H
Sabendo que k = 2.101 (horas), a velocidade da reação será:
a) 2.10-1.
b) 2.10-2.
c) 2.10-3.
d) 2.10-4.
e) 3.10-2.
07. Uma reação química apresenta a ordem zero para o reagente X, segunda ordem para o reagente Y e primeira ordem para o reagente Z. essa reação é simbolizada por:
X + 2 Y + Z → B + C
Considerando que no momento da medição da velocidade temos:
[X] = 3.10-1 mol/L
[Y] = 2.10-1 mol/L
[Z] = 1.10-1 mol/L
Se k = 5.103 (horas), a velocidade dessa reação deve ser:
a) 20 mols/L.h.
b) 22 mols/L.h.
c) 30 mols/L.h.
d) 40 mols/L.h.
e) 50 mols/L.h.
08. Considere uma reação com segunda ordem para o reagente X de concentração 0,4 mol/L e primeira ordem para o reagente Y de concentração 0,2 mol/L. Mediu-se a velocidade da reação em minutos. Sabe-se que a equação é X + 2 Y → C + A.
Considerando a valor de k = 20, a velocidade dessa reação é:
a) 12.10-2 mol/L.min.
b) 18.10-2 mol/L.min.
c) 24.10-2 mol/L.min.
d) 36.10-2 mol/L.min.
e) 48.10-2 mol/L.min.
Me ajudem