P 1) Reveja o Exemplo 1-1:
(a) O que significa um número negativo para a velocidade de formação de uma espécie (por exemplo, espécie A) ? O que significa um número positivo? Explique.

Passo 1

O enunciado pergunta, de forma direta: (a) o que significa um número negativo para a velocidade de formação de uma espécie (por exemplo, espécie A)? O que significa um número positivo?
Informações dadas (implícitas no enunciado): a velocidade de formação refere-se à taxa temporal da concentração da espécie A (ou seja, variação de concentração por unidade de tempo). Não há informações numéricas adicionais.

Passo 2

Definição clara e notação.
  • Chamo de [A](t) a concentração da espécie A no instante t.
  • A velocidade (ou taxa) de formação de A é o derivado temporal da concentração: \dfrac{d[A]}{dt}.
    Explanação: \dfrac{d[A]}{dt} mede quanto a concentração de A muda por unidade de tempo, num dado instante. É uma quantidade instantânea, não um valor médio.

Passo 3

Significado do sinal (positivo/negativo) — intuição física simples.
  • Se \dfrac{d[A]}{dt}>0 (número positivo) então [A] está aumentando com o tempo: A está sendo formada (produzida) no sistema. Em linguagem de reação, há produção líquida de A.
  • Se \dfrac{d[A]}{dt}<0 (número negativo) então [A] está diminuindo com o tempo: A está sendo consumida (destruída) no sistema. Em linguagem de reação, há consumo líquido de A.

Passo 4

Exemplificando com unidades e interpretação prática.
  • Unidade típica: \mathrm{mol\,L^{-1}\,s^{-1}} (ou \mathrm{mol\,m^{-3}\,s^{-1}} dependendo do sistema).
  • Exemplo numérico: se \dfrac{d[A]}{dt}=-0,02\\ \mathrm{mol\,L^{-1}\,s^{-1}}, lemos: a concentração de A diminui a uma taxa de 0,02\\ \mathrm{mol\,L^{-1}\,s^{-1}}; A está sendo consumida.
  • Se \dfrac{d[A]}{dt}=+0,005\\ \mathrm{mol\,L^{-1}\,s^{-1}}, lemos: a concentração de A aumenta a 0,005\\ \mathrm{mol\,L^{-1}\,s^{-1}}; A está sendo formada.

Passo 5

Relação com a estequiometria de uma reação (uma visão útil para a prova).
Considere a reação genérica
aA + bB \longrightarrow cC + dD,
onde a,b,c,d são coeficientes estequiométricos positivos. Define-se muitas vezes a velocidade da reação r tal que
\frac{d[A]}{dt} = -a\,r,\qquad \frac{d[C]}{dt}=+c\,r.
Isto mostra que, mesmo que r seja tomado sempre positivo para o progresso da reação, a variação de um reagente (como A) aparece com sinal negativo porque reagente é consumido. Portanto, um \dfrac{d[A]}{dt} negativo corresponde a consumo; um \dfrac{d[C]}{dt} positivo corresponde a formação.

Passo 6

Observações práticas e armadilhas comuns para a prova.
  • Sempre identifique se a quantidade pedida é \dfrac{d[A]}{dt} (variação da concentração) ou a velocidade da reação r (que pode ser definida positiva). Não confunda os sinais.
  • Sinal negativo não é “errado”: significa só que a espécie está diminuindo.
  • A interpretação é instantânea: mesmo que no início \dfrac{d[A]}{dt}<0 e depois mude de sinal, isso indica que A foi consumida primeiro e depois começou a ser formada (ou a reação reverteu, etc.).

Resposta

Número negativo: a espécie A está sendo consumida; sua concentração está diminuindo com o tempo ( \dfrac{d[A]}{dt}<0).
Número positivo: a espécie A está sendo formada; sua concentração está aumentando com o tempo ( \dfrac{d[A]}{dt}>0).

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