Um dos métodos utilizados para a despoluição ambiental, principalmente de águas residuais contendo corantes…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um dos métodos utilizados para a despoluição ambiental, principalmente de águas residuais contendo corantes têxteis, fármacos e hormônios, é chamado Processo Oxidativo Avançado. Na equação química hipotética a seguir, é mostrada a degradação completa, em etapa única, do hormônio 17a-metiltestosterona (C20H30O2), substância utilizada na piscicultura para a reversão sexual de peixes, empregando peróxido de hidrogênio na presença de luz UV e oxigênio a 25 °C. C20H30O2(aq) + H2O2(aq) + 26O2(g) --UV--> 20CO2(g) + 16H2O(l) Na tabela, a seguir, são apresentados os dados experimentais obtidos durante a degradação de 17a-metiltestosterona. [IMAGEM - Tabela] Sobre cinética química, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o valor da constante de velocidade de degradação do hormônio 17a-metiltestosterona a 25 °C. UEL - 2025
- A) 1,0 × 10-3 mol-2 L2 s-1
- B) 6,7 x 10-21 mol-2 L2 s-1
- C) 2,2 x 1017 mol-2 L2 s-1
- D) 0,2 mol-2 L2 s-1
- E) 1,5 mol-2 L2 S-1
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- A velocidade de degradação depende das concentrações dos reagentes da etapa única. Os reagentes são o hormônio C20H30O2, o peróxido de hidrogênio e o oxigênio, então a lei de velocidade tem a forma v = k[C20H30O2]^a[H2O2]^b[O2]^c, em que a, b e c são as ordens parciais. Passo 2: Na tabela, compare experimentos em que apenas uma concentração varia. Se dobrar a concentração de um reagente dobra a velocidade, a ordem em relação a ele é 1; se a velocidade quadruplica, a ordem é 2. Faça isso para cada reagente. Passo 3: Some as ordens parciais para obter a ordem global n. Passo 4: Use a unidade da constante para confirmar n. Como a velocidade tem unidade mol L^-1 s^-1, a constante de ordem n tem unidade mol^(1-n) L^(n-1) s^-1. Com a unidade mol^-2 L^2 s^-1, temos 1-n = -2 e n-1 = 2, logo n = 3. Passo 5: Com ordem 1 em relação ao hormônio, ao peróxido e ao oxigênio, a soma é 3 e a lei fica v = k[C20H30O2][H2O2][O2]. Passo 6: Escolha um experimento completo da tabela, substitua a velocidade e as três concentrações e isole k = v / ([C20H30O2][H2O2][O2]). Faça a divisão com cuidado nas potências de dez. Passo 7: O resultado é k = 1,5 mol^-2 L^2 s^-1, alternativa E. Por que as outras estão erradas: na alternativa A, o valor 1,0 x 10^-3 não corresponde ao quociente correto dos dados da tabela; na alternativa B, o expoente da potência de dez está errado; na alternativa C, a potência de dez é muito grande, o que indica inversão da operação; na alternativa D, a unidade está correta, mas o valor numérico não resulta da divisão correta.
💡 Dica: Utilize os dados da tabela para aplicar a fórmula da constante de velocidade.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente calcula a constante apenas com um dos dados ou erra a divisão, obtendo um valor pequeno demais para o quociente da velocidade pelo produto das concentrações.
Por que engana: Confundir a unidade da constante de velocidade, utilizando uma unidade incorreta para a ordem da reação.
O aluno acerta o método, mas erra a potência de dez ao dividir os valores, o que gera um expoente de -21 incompatível com os dados da tabela.
O aluno inverte a operação, multiplicando a velocidade pelas concentrações em vez de dividir, ou inverte o quociente, o que produz uma ordem de grandeza enorme.
O aluno identifica corretamente a unidade mol^-2 L^2 s^-1, mas não faz a conta de forma precisa ou arredonda mal, chegando a um valor numérico que não corresponde aos dados da tabela.
CORRETA. A questão, embora incompleta no enunciado, pede o valor da constante de velocidade (k) para a degradação do hormônio. As unidades fornecidas nas alternativas (mol-2 L2 s-1) são características de uma reação de terceira ordem global (ordem total = 3). A lei de velocidade para uma reação de terceira ordem seria expressa como Taxa = k[A]^x[B]^y..., onde a soma dos expoentes (x+y+...) é igual a 3. Para determinar o valor de k, seria necessário ter dados experimentais (concentrações dos reagentes e taxas de reação correspondentes) e aplicar a lei de velocidade. O valor de 1,5 mol-2 L2 s-1 seria o resultado correto obtido a partir desses dados, que não foram fornecidos integralmente no enunciado.
Raio-X da questão
constante de velocidade, cinética química
avaliacao
constante de velocidade · cinética química
Revisar conceitos de cinética química e cálculo da constante de velocidade.
Confundir a unidade da constante de velocidade, utilizando uma unidade incorreta para a ordem da reação.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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