A tabela mostra a variação da velocidade inicial da reação hipotética representada pela equação A2(g) + 2 B(g)…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
A tabela mostra a variação da velocidade inicial da reação hipotética representada pela equação A2(g) + 2 B(g) ? C(g), em função das concentrações iniciais dos reagentes utilizados no processo. | Experimento | [A] inicial (mol/L) | [B] inicial (mol/L) | Velocidade inicial (mol/L.min) | Temperatura (K) | |-------------|---------------------|---------------------|-------------------------------|-----------------| | 1 | 1,0 | 1,0 | 0,4 | 338 | | 2 | 2,0 | 1,0 | 0,2 | 298 | | 3 | 1,0 | 1,0 | 0,1 | 298 | | 4 | 2,0 | 2,0 | 0,4 | 298 | Interpretando-se a tabela, considere as afirmações I, II, III e IV abaixo. I. O valor da constante de proporcionalidade k é igual para todos os experimentos. II. A lei cinética da velocidade pode ser expressa pela equação v = k·[A]·[B]. III. Trata-se de uma reação cuja ordem global é 2. IV. As ordens para os reagentes A e B são, respectivamente, zero e 2. São verdadeiras, apenas as afirmações (Mackenzie 2012)
- A) I e III.
- B) I e IV.
- C) II e III.
- D) II e IV.
- E) III e IV.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Compare os experimentos 3 e 2, que têm a mesma temperatura (298 K) e a mesma [B] (1,0 mol/L). Ao dobrar [A] de 1,0 para 2,0 mol/L, a velocidade dobra de 0,1 para 0,2 mol/L.min. Logo, a ordem em relação a A é 1. Passo 2: Compare os experimentos 2 e 4, que têm a mesma temperatura (298 K) e a mesma [A] (2,0 mol/L). Ao dobrar [B] de 1,0 para 2,0 mol/L, a velocidade dobra de 0,2 para 0,4 mol/L.min. Logo, a ordem em relação a B também é 1, e não 2 como sugere o coeficiente 2 da equação. Passo 3: Com ordens 1 para A e 1 para B, a lei cinética é v = k·[A]·[B], o que torna a afirmação II verdadeira. Passo 4: A ordem global é a soma das ordens parciais: 1 + 1 = 2. Assim, a afirmação III é verdadeira. Passo 5: Calcule k nos experimentos 2, 3 e 4, todos a 298 K: no experimento 3, k = 0,1/(1,0·1,0) = 0,1; no experimento 2, k = 0,2/(2,0·1,0) = 0,1; no experimento 4, k = 0,4/(2,0·2,0) = 0,1. O experimento 1 está a 338 K, com k = 0,4/(1,0·1,0) = 0,4. Como a temperatura muda o valor de k, ele não é igual para todos os experimentos, e a afirmação I é falsa. Passo 6: A afirmação IV é falsa, pois as ordens são 1 para A e 1 para B, e não zero e 2. Passo 7: Conclusão: são verdadeiras apenas as afirmações II e III, alternativa C. Por que as outras estão erradas: A aceita a afirmação I, que ignora a mudança de k com a temperatura; B aceita I e IV, ambas falsas; D aceita IV, que confunde ordem com coeficiente estequiométrico; E aceita IV, que também é falsa, e a ordem global deve ser obtida das ordens 1 e 1.
💡 Dica: Analise as variações das concentrações e velocidades para determinar as ordens da reação.
Alternativa por alternativa
Considera que k é constante em todos os experimentos, sem perceber que o experimento 1 foi realizado a 338 K, temperatura diferente dos demais. Aceita a constante como fixa e ignora a dependência de k com a temperatura.
Aceita que k é igual em todos os experimentos e que a ordem em B é 2, provavelmente usando o coeficiente estequiométrico de B como se fosse a ordem cinética. Não compara os experimentos par a par para determinar as ordens.
CORRETA. A afirmação II está correta, pois a lei de velocidade é v = k·[A]·[B], e a III também, pois a ordem global é 2 (ordem 1 para A e 1 para B).
Reconhece corretamente a lei v = k·[A]·[B], mas atribui ordem 2 a B por usar o coeficiente 2 da equação química. A ordem cinética deve ser determinada experimentalmente, e não a partir dos coeficientes.
Acerta a ordem global igual a 2, mas considera que a ordem em B é 2 (e em A é zero), pela influência do coeficiente estequiométrico. Não confere com os dados dos experimentos 2 e 3, nem com os experimentos 2 e 4, que mostram ordem 1 para cada reagente.
Raio-X da questão
cinética química, ordem de reação
diagnostico
reação química e velocidade · leis da cinética química
Estude como determinar a ordem de reação a partir dos dados experimentais de velocidade.
Confundir a influência da concentração com a temperatura ou interpretar incorretamente a relação entre velocidade e concentração.
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Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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