Verifique se as seguintes afirmações são verdadeiras ou falsas. Justifique sua resposta em cada caso, de forma sucinta.
Na catálise homogênea, o catalisador não aparece na lei de velocidade.

Passo 1

O que o enunciado pede: decidir se a afirmação “Na catálise homogênea, o catalisador não aparece na lei de velocidade” é verdadeira ou falsa e justificar sucintamente.
Informações relevantes (o enunciado dá a afirmação; não há dados numéricos):
  • Está se falando de catálise homogênea (catalisador e reagentes no mesmo fase).
  • A pergunta é universal: afirma que o catalisador não aparece na lei de velocidade (isto é, em toda catálise homogênea o termo de concentração do catalisador estaria ausente da lei de velocidade).

Passo 2

Breve definição e papel do catalisador (explicando com calma):
  • Um catalisador é uma espécie química que aumenta a velocidade de reação sem ser consumida no balanço global; ele participa de etapas da reação formando e destruindo complexos, mas é regenerado no final do ciclo catalítico.
  • Em catálise homogênea, o catalisador está em solução junto com os reagentes. Portanto, é natural que o catalisador participe de etapas elementares (por exemplo, formando um complexo com o reagente), e isso pode influenciar a velocidade observada.

Passo 3

Mostrando um mecanismo simples onde o catalisador aparece na lei de velocidade (esquema do mecanismo):
Considere o mecanismo elementar a seguir, muito usado como exemplo didático:
\mathrm{A} + \mathrm{Cat} \xrightleftharpoons[k_{-1}]{k_{1}} \mathrm{AC}
\mathrm{AC} \xrightarrow{k_{2}} \mathrm{P} + \mathrm{Cat}
Explanação das variáveis:
  • \mathrm{A} = reagente.
  • \mathrm{Cat} = catalisador.
  • \mathrm{AC} = complexo do reagente com o catalisador.
  • \mathrm{P} = produto.
  • k_{1}, k_{-1}, k_{2} = constantes de velocidade das etapas indicadas.

Passo 4

Derivação da lei de velocidade no caso de pré-equilíbrio (passo a passo, sem pular etapas):
  • Suponha que a primeira etapa atinja pré-equilíbrio rápida. Então definimos a constante de equilíbrio da formação do complexo:
K = \frac{[\mathrm{AC}]}{[\mathrm{A}][\mathrm{Cat}]}=\frac{k_{1}}{k_{-1}}.
  • A velocidade de formação do produto é dada pela etapa lenta (assumida aqui a segunda):
v = k_{2}[\mathrm{AC}].
  • Substituindo [\mathrm{AC}] usando K:
v = k_{2}\,K\,[\mathrm{A}][\mathrm{Cat}].
  • Interpretação: a velocidade é proporcional a [\mathrm{Cat}]. Escrevendo k_{\text{obs}} = k_{2}K, obtemos
v = k_{\text{obs}}[\mathrm{A}][\mathrm{Cat}].
Logo, nesta situação o catalisador aparece explicitamente na lei de velocidade.

Passo 5

Comentário sobre exceções e por que a afirmação universal é incorreta (explicação prática):
  • A conclusão do passo anterior já mostra que, em muitos mecanismos catalíticos homogêneos, a taxa depende de [\mathrm{Cat}]. Portanto a afirmação universal “o catalisador não aparece na lei de velocidade” é, em geral, falsa.
  • Existem casos em que a dependência experimental da velocidade em relação a [\mathrm{Cat}] pode não ser observada: por exemplo, se [\mathrm{Cat}] for mantida constante durante todas as medições (então a dependência fica “embutida” em uma constante k_{\text{obs}}), ou em mecanismos em que a etapa limitante da velocidade não envolve o catalisador livre (situação menos comum). Mas isso não transforma a afirmação universal em verdadeira — são exceções experimentais ou casos particulares, não regra geral.

Passo 6

Resumo e incentivo rápido:
  • Concluímos que o catalisador frequentemente aparece na lei de velocidade em catálise homogênea porque participa das etapas elementares; portanto a afirmação dada é incorreta como regra geral.
  • Você conseguiu entender o porquê com um mecanismo simples — isso já é o essencial para a prova. Força aí, você tá indo bem!

Resposta

Falso.

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