(Unigranrio-RJ) A reação
está se processando em um recipiente fechado e em condições tais que a velocidade obedece à equação:
Duplicando-se as concentrações molares de A e B e permanecendo todas as demais condições constantes, iremos notar que a velocidade da reação:
a) permanece constante.
b) duplica.
c) fica quatro vezes maior.
d) fica dezesseis vezes maior.
e) fica oito vezes maior.
a) permanece constante.
b) duplica.
c) fica quatro vezes maior.
d) fica dezesseis vezes maior.
e) fica oito vezes maior.
Passo 1
O enunciado dá a reação
e informa a lei da velocidade
A pergunta é: se duplicarmos as concentrações molares de
e de
(ou seja, substituirmos
por
e
por
) mantendo as demais condições, como a velocidade da reação muda? Estamos escolhendo entre as alternativas (a)–(e).
Passo 2
Vamos entender a forma da lei de velocidade e o que cada símbolo significa:
-
é a velocidade da reação (taxa de consumo/produção de espécie). -
é a constante de velocidade (não muda quando só alteramos concentrações). -
é a concentração molar da espécie . -
é a concentração molar da espécie . - O expoente
em significa que a velocidade é proporcional ao cubo da concentração de ; o expoente implícito em significa proporcionalidade direta com .
Regra prática: se uma concentração é multiplicada por um fator
, e a dependência é do tipo
, então a contribuição ao fator de variação da velocidade é
. Como a lei é produto das contribuições, os fatores multiplicam.
Passo 3
Agora aplicamos a duplicação: substituímos
por
e
por
. A nova velocidade
vale
Calculamos passo a passo:
portanto
Como
, segue que
Passo 4
Verificação numérica simples (para ficar mais palpável): escolha
,
e
. Então
. Após duplicar:
. De fato,
é
vezes
.
Passo 5
Interpretação final: duplicar ambas as concentrações faz a velocidade multiplicar por
. Portanto a velocidade fica dezesseis vezes maior, correspondente à alternativa (d).
Resposta
d) fica dezesseis vezes maior.