Se ao adicionar água à mistura reacional o volume total for dobrado, qual deve ser o efeito na velocidade de mudança de concentração de
? Qual seria o efeito na velocidade de reação?
Passo 1
Vamos entender o que está sendo pedido no exercício: ao adicionar água à mistura reacional, o volume total dobra. Queremos descobrir como isso afeta a velocidade de mudança da concentração de
e a velocidade da reação.
Aqui, estamos lidando com conceitos de Cinética Química, que estuda a velocidade das reações químicas e como diferentes fatores influenciam essa velocidade. Para resolver isso, vamos precisar entender como a concentração dos reagentes influencia a velocidade da reação e como a diluição (aumento do volume) afeta essa concentração.
Passo 2
Primeiro, vamos analisar o efeito na concentração de
.
A concentração de uma substância em uma solução é definida como a quantidade de soluto (neste caso,
) por volume de solução. Matematicamente, isso é representado por:
Se o volume da solução dobra e a quantidade de
permanece a mesma, a nova concentração será:
Portanto, a concentração de
será reduzida pela metade.
Passo 3
Agora, vamos ver como essa redução na concentração de
afeta a velocidade da reação.
A velocidade de uma reação química geralmente depende da concentração dos reagentes e pode ser descrita pela Lei da Velocidade:
Onde:
-
é a velocidade da reação -
é a constante de velocidade -
é a concentração de -
é a ordem da reação em relação a
Assumindo que a reação é de primeira ordem em relação a
(
), a nova velocidade da reação após a diluição será:
Isso significa que a velocidade da reação também será reduzida pela metade.
Resposta
Ao dobrar o volume da mistura reacional, a velocidade de mudança da concentração de
é reduzida pela metade, e a velocidade da reação também diminui para metade do valor original.