Considerando que esta reação acontece numa ÚNICA ETAPA é correto afirmar que:
(A) ao dobrar-se a concentração de CO(g) e de O2(g), a velocidade da reação irá dobrar.
(B) ao dobrar-se a concentração de CO(g) e de O2 (g), a velocidade da reação permanecerá a mesma.
© ao dobrar-se a concentração de CO(g) e diminuir-se pela metade a concentração de O2(g), a velocidade da reação dobrará.
(D) ao dobrar-se a concentração de CO(g) e diminuir- se pela metade a concentração de O2(g), a velocidade da reação permanecerá a mesma.
(E) ao diminuir-se pela metade a concentração de CO(g) e dobrar-se a concentração de O2 (g), a velocidade da reação dobrará.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre como a velocidade de uma reação química muda quando a concentração dos reagentes muda. O conteúdo principal aqui é cinética química, que estuda a taxa das reações. Para resolver isso, vamos lembrar como a velocidade da reação depende das concentrações dos reagentes.

Passo 2

Primeiro, como a reação ocorre em uma única etapa, isso significa que a velocidade da reação depende diretamente das concentrações dos reagentes envolvidos nessa etapa. Geralmente, para reações elementares, a velocidade ($ v $) é dada por uma equação do tipo:
v
Onde:
- $ k $ é a constante de velocidade,
- $ [A] $ e $ [B] $ são as concentrações dos reagentes,
- $ m $ e $ n $ são as ordens da reação em relação a cada reagente.

Passo 3

Como a reação envolve $ \mathrm{CO} $ e $ \mathrm{O}_2 $ e acontece em uma única etapa, vamos supor que a velocidade depende diretamente das concentrações desses dois reagentes. Então, a equação da velocidade fica:
CO

Passo 4

Agora, vamos analisar cada opção para ver qual está correta:
Opção A: Dobrar $ [\mathrm{CO}] $ e $ [\mathrm{O}_2] $
Substituindo na equação:
[CO]
A velocidade quadruplica, não apenas dobra. Então, incorreta.
Opção B: Dobrar $ [\mathrm{CO}] $ e $ [\mathrm{O}_2] $, a velocidade permanece a mesma.
Vimos que a velocidade quadruplica, então incorreta.
Opção C: Dobrar $ [\mathrm{CO}] $ e diminuir $ [\mathrm{O}_2] $ pela metade.
Substituindo:
[O2]
A velocidade permanece a mesma. Mas na opção, diz que dobrará. Portanto, incorreta.
Opção D: Dobrar $ [\mathrm{CO}] $ e diminuir $ [\mathrm{O}_2] $ pela metade, a velocidade permanece a mesma.
Conforme calculado na opção C, a velocidade permanece a mesma. Então, correta até aqui, mas vamos verificar a última opção.
Opção E: Diminuir $ [\mathrm{CO}] $ pela metade e dobrar $ [\mathrm{O}_2] $.
Substituindo:
v' = k cdot (2[CO]) cdot (2[O2]) = 4k cdot [CO] cdot [O2] = 4v
A velocidade permanece a mesma, mas a opção afirma que dobrará. Portanto, incorreta.

Resposta

A opção D está correta: ao dobrar-se a concentração de CO(g) e diminuir-se pela metade a concentração de O2(g), a velocidade da reação permanecerá a mesma.

Exercícios relacionados