(UFRGS-RS) A reação "
Produtos" apresenta uma lei de velocidade expressa por
. Se a concentração do reagente
for mantida constante e a de
for duplicada, a velocidade de reação fica multiplicada por um fator igual a:
a) 0
b) 1
c) 2
d) 4
a) 0
b) 1
c) 2
d) 4
Passo 1
O enunciado dá a reação
Produtos e a lei de velocidade
Informações relevantes:
é a constante de velocidade (assumida constante na condição dada), a concentração de
é mantida constante, e a concentração de
é duplicada. A pergunta é: por qual fator a velocidade de reação é multiplicada quando duplicamos
mantendo
constante?
Passo 2
Vamos entender o que a lei de velocidade significa. A expressão
diz que:
-
é a velocidade da reação; -
é uma constante que não depende das concentrações (nas condições do experimento); -
é a concentração do reagente ; - o expoente
em significa que a velocidade depende do quadrado da concentração de (a reação é de segunda ordem em relação a ).
Importante: a presença dena estequiometria ( ) não aparece na lei de velocidade dada. Isso quer dizer que, segundo a lei fornecida, a velocidade não depende de .
Passo 3
Agora calculemos explicitamente o efeito da mudança. Seja
(constante) e a concentração inicial de
irrelevante chamar de
. A velocidade inicial é
Depois de duplicar
(ou seja,
passa de
para
) e mantendo
, a nova velocidade é
Observe que
não aparece na expressão, então a mudança em
não altera o valor calculado de
.
Passo 4
Calculemos o fator de multiplicação da velocidade:
Portanto a velocidade permanece a mesma; ela é multiplicada por
. Isso confirma que duplicar
não altera a velocidade quando a lei é
.
Resposta
b)