A reação química elementar de decomposição do dióxido de nitrogênio, representada a seguir, é um exemplo de…

Questão

A reação química elementar de decomposição do dióxido de nitrogênio, representada a seguir, é um exemplo de modelo cinético não linear. 2 NO2 (g) ? 2 NO (g) + O2 (g) Observe no gráfico a variação da velocidade dessa reação em função da concentração de dióxido de nitrogênio: Considerando os dados, a constante cinética da reação, em L/mol.s, corresponde a: (UERJ 2025)

1. A) 0,1
2. B) 0,3
3. C) 0,5
4. D) 0,7

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Identifique o tipo de modelo. A reação 2 NO2 (g) → 2 NO (g) + O2 (g) é elementar, então a ordem em relação a cada reagente coincide com o coeficiente estequiométrico. Como só há um reagente, NO2, com coeficiente 2, a lei de velocidade é v = k[NO2]^2, que é de segunda ordem e não linear.
2. Interprete o gráfico. Ele relaciona a velocidade v da reação com a concentração de NO2. Como a lei é quadrática, a curva não é uma reta passando pela origem: a velocidade cresce com o quadrado da concentração. Cada ponto do gráfico fornece um par (concentração de NO2, velocidade) que satisfaz essa lei.
3. Isole a constante. Da lei v = k[NO2]^2, tem-se k = v / [NO2]^2. Basta escolher um ponto bem definido na figura, ler a concentração de NO2 e a velocidade correspondente, elevar a concentração ao quadrado e dividir a velocidade por esse valor.
4. Verifique as unidades. Se v está em mol/L.s e [NO2] em mol/L, então [NO2]^2 está em mol^2/L^2 e k = (mol/L.s) / (mol^2/L^2) resulta em L/mol.s, exatamente a unidade pedida no enunciado.
5. Conclua. Ao aplicar esse cálculo aos dados do gráfico, o valor obtido é k = 0,5 L/mol.s, que corresponde à alternativa C, o gabarito oficial.
6. Por que as outras estão erradas: A (0,1) e D (0,7) não são o resultado da divisão correta de v pelo quadrado da concentração no ponto lido; B (0,3) corresponde a uma leitura de valores diferente da que fornece k no gráfico.

💡 Dica: Use a relação da velocidade com a concentração para calcular a constante cinética.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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