Experimento [A J0(m o l L^-1) [B]0(m o l L^-1) Velocidade inicial (m o l A L ^-1 s^-1)
1 0,15 0,21 1,14
2 0,22 0,21 1,70
3 0,22 0,12 0,98
A partir dessas informações, considere as seguintes afirmativas:
1- A reação é de primeira ordem em relação ao reagente A, e também de primeira ordem em relação ao reagente B.
2- A lei de velocidade da reação, baseada na estequiometria da reação, é velocidade =k[A][B]^3, e a ordem global da reação é 4.
3- A lei de velocidade da reação, baseada nos dados experimentais, é velocidade =k[A][B], e a ordem global da reação é 2.
4 - O valor de k para o experimento 2 é 36,79 L mol^-1 s^-1.
Assinale a alternativa correta.
(A) Somente a alternativo 2 é verdadeira.
(B) Somente as alternativas 1 e 4 são verdadeiras.
© Somente as alternativas 2 e 3 são verdadeiras.
(D) Somente as alternativas 1, 3 e 4 são verdadeiras.
(E) As alternativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.

Passo 1

Beleza, vamos recapitular o que a questão pede e o que precisamos.
Enunciado: temos três experimentos com concentrações iniciais de A e B e velocidades iniciais. A tabela é:
Experimento [A]₀ (mol·L⁻¹) [B]₀ (mol·L⁻¹) Velocidade inicial (mol·L⁻¹·s⁻¹)
1 0,15 0,21 1,14
2 0,22 0,21 1,70
3 0,22 0,12 0,98
Matéria: cinética química, ordem de reação e lei de velocidade.
O que vamos usar:
  • Regra do “método das velocidades iniciais” para descobrir as ordens parciais (x e y) comparando experimentos onde só uma concentração varia.
  • Definir a lei de velocidade geral: .
  • Calcular a constante de velocidade .

Passo 2

Descobrir a ordem em relação a A (x).
Compara Experimento 1 e 2: aqui [B] é constante (0,21), muda só [A].
  • Razão de velocidades: v2v1 = 1,701,14 approx 1,4912
  • Razão de concentrações de A: [A]2[A]1 = 0,220,15 approx 1,4667
Se 1,4912 approx (1,4667)^x Longrightarrow x approx 1 , então
Logo, é primeira ordem em A.

Passo 3

Descobrir a ordem em relação a B (y).
Compara Experimento 2 e 3: aqui [A] é constante (0,22), muda só [B].
  • Razão de velocidades: v2v3 = 1,700,98 approx 1,7347
  • Razão de concentrações de B: [B]2[B]3 = 0,210,12 = 1,75
Como 1,7347 approx (1,75)^y Longrightarrow y approx 1 ,
Então, é primeira ordem em B.

Passo 4

Montar a lei de velocidade e achar a ordem global.
Já vimos que v = k,[A]^1,[B]^1 = k,[A],[B] e , logo:
Ordem global = .

Passo 5

Calcular v2 = k,[A]2,[B]2 Longrightarrow k = v2[A]2,[B]2 = 1,700,22 times 0,21 approx 36,8 L,mol^-1s^-1 usando o Experimento 2.
Ou, mais certinho, .

Resposta

Analisando as afirmativas:
1 é verdadeira, 2 é falsa, 3 é verdadeira, 4 é verdadeira.
Logo, a alternativa certa é a D.

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