64- A constante de velocidade aumenta ou diminui? Explique qualitativamente.
Passo 1
O enunciado pergunta: “A constante de velocidade aumenta ou diminui? Explique qualitativamente.”
Informações fornecidas pelo enunciado: nenhuma adicional foi dada (não há temperatura, não há indicação de adição de catalisador, não foi mostrada figura nem tabela, nem dito qual variável está mudando).
Informações fornecidas pelo enunciado: nenhuma adicional foi dada (não há temperatura, não há indicação de adição de catalisador, não foi mostrada figura nem tabela, nem dito qual variável está mudando).
Por causa da falta de informações, a pergunta, do jeito que está, é ambígua: a resposta depende de qual parâmetro do sistema está variando. Vou explicar as situações mais comuns que aparecem em provas e como raciocinar qualitativamente em cada uma delas, para você aplicar ao contexto certo do teu enunciado.
Passo 2
Caso mais comum — variação da temperatura: a dependência mais usada em cinética química é a lei de Arrhenius. A equação de Arrhenius é
onde:
-
é a constante de velocidade (o que queremos saber se aumenta ou diminui); -
é o fator pré-exponencial (constante para a reação, relacionada à frequência de colisões); -
é a energia de ativação (energia mínima para a reação ocorrer); -
é a constante dos gases; -
é a temperatura absoluta (em Kelvin).
Explicação qualitativa: a exponencial contém
. Quando
aumenta, o valor de
fica menos negativo, portanto a exponencial cresce e
aumenta. Para ver isso de forma matemática simples, tome logaritmo:
Derivando em relação a
,
ou seja,
aumenta com
e, portanto,
aumenta com
. Conclusão prática: se a variável que muda for a temperatura, a constante de velocidade aumenta com aumento de temperatura.
Passo 3
Efeito de catalisador ou inibidor: um catalisador normalmente diminui a energia de ativação
(abre um caminho alternativo de menor barreira), mantendo
aproximadamente da mesma ordem. Pela mesma fórmula de Arrhenius, reduzir
torna o expoente menos negativo e, logo, aumenta
. Conclusão prática: presença de catalisador →
aumenta. Um inibidor ou substância que aumenta a barreira efetiva resulta em
menor.
Passo 4
Variação de pressão ou concentração (casos gasosos e não-elementares): para reações elementares bimoleculares em fase gasosa, a constante de velocidade
é, na maioria das vezes, tomada como independendente das concentrações — a taxa muda por causa das concentrações, não por
. Entretanto, existem exceções:
- Reações unimoleculares na fase gasosa podem exibir dependência de pressão (regime de queda/fall-off): em baixa pressão, colisões com terceiros controlam a estabilização e
pode aumentar com pressão até atingir um limite. - Para reações terminais complexas (mecanismos com passos intermediários), mudanças nas condições podem alterar o mecanismo dominante e, assim, alterar
.
Regra prática para provas: a menos que o enunciado diga algo sobre regimes de pressão ou mecanismo, não assumir dependência de pressão.
Passo 5
Outras variáveis: solvente, força iônica, pH — podem alterar
porque mudam o estado energético dos reagentes/complexos de ativação (isto é, alteram
ou
). Em linguagem prática: mudança do meio reacional pode aumentar ou diminuir
dependendo se estabiliza ou desestabiliza o complexo ativado relativo aos reagentes.
Passo 6
Como decidir rápido numa prova (fluxo mental útil):
- Identifique qual parâmetro está mudando no enunciado (temperatura, catalisador, pressão, pH, solvente).
- Se for temperatura, use Arrhenius: aumento de
→ aumento de . - Se for adição de catalisador →
aumenta. - Se for adição de inibidor →
diminui. - Se falar em pressão sem mais detalhes, fique atento a notas sobre regimes de baixa/alta pressão; caso contrário, não assuma mudança em
. - Se o enunciado trouxer gráfico ou tabela (por exemplo,
vs ), interprete conforme a inclinação; se não fornecido, peça/observe a figura (se na prova houver figura, é ela que decide).
Passo 7
Resumo didático breve (pronto para decorar e usar): “Temperatura ↑ →
↑ (Arrhenius). Catalisador →
↑. Inibidor →
↓. Pressão/ambiente → depende do mecanismo; precisa de informação extra.”
Resposta
Não há informação suficiente para responder de forma única. Se a variável que aumenta for a temperatura, então a constante de velocidade aumenta (pela lei de Arrhenius).