Um aluno, querendo verificar os conceitos de cinética química discutidos na escola, dirigiu-se a uma drogaria e comprou alguns comprimidos efervescentes, os quais continham, de acordo com o rótulo do produto, massas iguais de bicarbonato de sódio. Ao chegar a sua casa realizou a mistura desses comprimidos com água usando diferentes métodos. Após a observação do fenômeno de liberação gasosa, até que toda a massa de cada comprimido tivesse sido dissolvida em água, o aluno elaborou a seguinte tabela:
Método | Estado do <br> Comprimido | Temperatura <br> da água | Tempo <br> de reação |
---|---|---|---|
1 | Inteiro |
|
50 s |
2 | Triturado |
|
15 s |
3 | Inteiro |
|
25 s |
4 | Triturado |
|
30 s |
De acordo com os resultados obtidos e mostrados na tabela acima, o aluno fez as seguintes afirmações:
I. Ao comparar somente os métodos 1 e 2 fica impossivel determinar qual dos dois fatores variados (estado do comprimido e temperatura da água), aumentou mais a velocidade da reação. II. A mudança da condição da água, de fria para quente, faz com que, qualquer que seja o estado do comprimido, a velocidade da reação caia pela metade.
III. A influência da temperatura da água é maior do que a influência do estado do comprimido, no aumento da velocidade da reação.
Das afirmações acima, é correto dizer que o aluno errou:
Escolha uma opção:
I. Ao comparar somente os métodos 1 e 2 fica impossivel determinar qual dos dois fatores variados (estado do comprimido e temperatura da água), aumentou mais a velocidade da reação. II. A mudança da condição da água, de fria para quente, faz com que, qualquer que seja o estado do comprimido, a velocidade da reação caia pela metade.
III. A influência da temperatura da água é maior do que a influência do estado do comprimido, no aumento da velocidade da reação.
Das afirmações acima, é correto dizer que o aluno errou:
Escolha uma opção:
- a. apenas na afirmação II.
O b. apenas nas afirmações II e III.
Oc. apenas na afirmação I.
O d. apenas na afirmação III.
O e. em todas as afirmações.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O problema fala sobre um aluno que fez um experimento para entender como a cinética química funciona. Ele usou comprimidos efervescentes de bicarbonato de sódio e testou quatro métodos diferentes, variando o estado do comprimido (inteiro ou triturado) e a temperatura da água (10°C ou 60°C). Depois, ele fez algumas afirmações sobre o que observou. Nosso objetivo aqui é analisar essas afirmações e descobrir onde o aluno errou.
Passo 2
Primeiro, vamos entender como a cinética química funciona. Cinética química estuda a velocidade das reações químicas e como fatores como temperatura e estado físico dos reagentes influenciam essa velocidade.
Passo 3
Vamos analisar as afirmações do aluno uma por uma.
Afirmação I: “Ao comparar somente os métodos 1 e 2 fica impossível determinar qual dos dois fatores variados (estado do comprimido e temperatura da água), aumentou mais a velocidade da reação.”
Vamos ver os métodos 1 e 2:
- Método 1: Comprimido inteiro, 10°C, tempo de reação 50 s.
- Método 2: Comprimido triturado, 60°C, tempo de reação 15 s.
Aqui, estamos mudando dois fatores ao mesmo tempo: o estado do comprimido (inteiro para triturado) e a temperatura da água (10°C para 60°C). Como ambos os fatores mudaram, não dá para saber qual deles teve mais impacto na redução do tempo de reação. Então, a afirmação I está correta.
Passo 4
Afirmação II: “A mudança da condição da água, de fria para quente, faz com que, qualquer que seja o estado do comprimido, a velocidade da reação caia pela metade.”
Vamos verificar isso com os dados:
-
Comparando os métodos 1 e 3 (comprimido inteiro, 10°C vs. 60°C):
- Tempo de reação de 50 s para 25 s.
- Redução pela metade, o que confirma a afirmação.
-
Comparando os métodos 2 e 4 (comprimido triturado, 60°C vs. 10°C):
- Tempo de reação de 15 s para 30 s.
- Aqui, a mudança de 60°C para 10°C aumentou o tempo, ou seja, a velocidade da reação diminuiu, mas não exatamente pela metade.
A afirmação não se aplica igualmente a todos os casos, especialmente quando o comprimido está triturado. Portanto, a afirmação II está incorreta.
Passo 5
Afirmação III: “A influência da temperatura da água é maior do que a influência do estado do comprimido, no aumento da velocidade da reação.”
Para ver isso, vamos comparar como cada fator afeta o tempo de reação:
-
Estado do comprimido:
- Trocando de inteiros para triturados, mantendo a mesma temperatura:
- Método 1 (inteiro, 10°C, 50 s) vs. Método 4 (triturado, 10°C, 30 s).
- Tempo reduz pela metade quando triturado.
- Trocando de inteiros para triturados, mantendo a mesma temperatura:
-
Temperatura da água:
- Trocando de 10°C para 60°C, mantendo o mesmo estado:
- Método 1 (inteiro, 10°C, 50 s) vs. Método 3 (inteiro, 60°C, 25 s).
- Tempo reduz pela metade com o aumento da temperatura.
- Trocando de 10°C para 60°C, mantendo o mesmo estado:
Parece que ambos os fatores reduzem o tempo pela metade, indicando que têm a mesma influência. Portanto, a afirmação III está incorreta.
Resposta
b. apenas nas afirmações II e III.