(UFOP-MG) A destruição da camada de ozônio pode, simplificadamente, ser representada pela equação química:
Com base nessa equação, a velocidade de aparecimento do oxigênio molecular é:
a) o dobro da velocidade de desaparecimento do ozônio.
b) o triplo da velocidade de desaparecimento do ozônio.
c) igual à velocidade de desaparecimento do ozônio.
d) a metade da velocidade de desaparecimento do ozônio.
e) um terço da velocidade de desaparecimento do ozônio.
a) o dobro da velocidade de desaparecimento do ozônio.
b) o triplo da velocidade de desaparecimento do ozônio.
c) igual à velocidade de desaparecimento do ozônio.
d) a metade da velocidade de desaparecimento do ozônio.
e) um terço da velocidade de desaparecimento do ozônio.
Passo 1
O enunciado apresenta a reação
e pergunta qual é a relação entre a velocidade de aparecimento do oxigênio molecular e a velocidade de desaparecimento do ozônio. Informação dada: as estequiometrias na reação são
para
,
para
e
para
. O que precisamos fornecer é qual alternativa (a–e) corresponde a essa relação de velocidades.
Passo 2
Conceito importante (em linguagem simples): em uma reação química a velocidade da reação pode ser expressa em termos das variações temporais das concentrações dos reagentes e produtos. Para uma reação geral
usa-se a definição
Explicando devagar: o sinal negativo aparece para reagentes porque suas concentrações diminuem com o tempo (então
é negativo), e multiplicando por
obtemos uma velocidade positiva. Para produtos usamos sinal positivo porque suas concentrações aumentam. O fator
normaliza a taxa segundo a estequiometria: assim taxas correspondentes a diferentes espécies ficam comparáveis.
Passo 3
Agora aplicamos essa fórmula à reação dada. Tomando como “velocidade da reação” a mesma expressão para todas as espécies, temos (usando os coeficientes
):
Passo 4
Isolando
nessa igualdade obtemos:
Definindo a velocidade de desaparecimento do ozônio como
(valor positivo) e a velocidade de aparecimento do oxigênio molecular como
, a relação fica clara:
Passo 5
Interpretação em palavras e exemplo prático: cada vez que uma unidade (por exemplo,
mol) de
é consumida, formam-se
unidades de
. Logo, se
está sumindo a
, o
aparece a
. Em outras palavras: a velocidade de aparecimento do
é o dobro da velocidade de desaparecimento do
.
Resposta
a) o dobro da velocidade de desaparecimento do ozônio.