Marque V ou F sabendo que a reação 2 N_{2}(g) \rightarrow N_{2} O_{4}(g) tem uma cinética de decomposição de segunda ordem e é uma reação endotérmica.
( ) O tempo de meia-vida independe da concentração inicial de reagente
( ) Ao duplicar a concentração de \mathrm{NO}_{2} a velocidade duplica
( ) Ao aumentar a temperatura o sistema se desloca para produtos
( ) Ao duplicar o volume o sistema desloca para os produtos.

Passo 1

O enunciado trata da reação elementar de segunda ordem
2\mathrm{NO}_2(g)\rightleftharpoons \mathrm{N}_2\mathrm{O}_4(g)
considerando a cinética de segunda ordem para a dimerização e que a reação é endotérmica. Vamos verificar cada afirmação usando cinética química e o princípio de Le Chatelier.

Passo 2

Para uma reação de segunda ordem com única espécie reativa \mathrm{NO}_2, a meia‐vida é dada por
t_{1/2} = \frac{1}{k[\mathrm{NO}_2]_0}.
Como t_{1/2} depende de [\mathrm{NO}_2]_0, a afirmação “O tempo de meia‐vida independe da concentração inicial de reagente” é falsa.

Passo 3

A lei de velocidade para essa reação elementar de segunda ordem é
v = k[\mathrm{NO}_2]^2.
Se duplicarmos [\mathrm{NO}_2], a velocidade fica
v' = k(2[\mathrm{NO}_2])^2 = 4\,k[\mathrm{NO}_2]^2 = 4v,
não apenas o dobro. Logo, “Ao duplicar a concentração de \mathrm{NO}_2 a velocidade duplica” é falsa.

Passo 4

Como a reação é endotérmica, calor age como reagente. Pelo princípio de Le Chatelier, ao aumentar a temperatura, o sistema desloca‐se no sentido de absorver calor, ou seja, para os produtos. Portanto, “Ao aumentar a temperatura o sistema se desloca para produtos” é verdadeira.

Passo 5

Ao duplicar o volume, a pressão total diminui. O equilíbrio desloca‐se para o lado com maior número de mols de gás, que é o dos reagentes (2 mol de \mathrm{NO}_2 contra 1 mol de \mathrm{N}_2\mathrm{O}_4). Assim, “Ao duplicar o volume o sistema desloca para os produtos” é falsa.

Resposta

(F) (F) (V) (F)

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