Uma certa reação química é representada pela equação:
onde A, B e C significam as espécies químicas que são colocadas para reagir. Verificou-se experimentalmente numa certa temperatura que a velocidade desta reação quadruplica com a duplicação da concentração da espécie A , mas não depende das concentrações das espécies B e C. Qual a expressão correta da velocidade e o valor correto da ordem da reação:

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química que é representada por:
O enunciado diz que, quando a concentração de A dobra, a velocidade da reação quadruplica. Além disso, a velocidade não depende das concentrações de B e C. Nosso objetivo aqui é encontrar a expressão correta da velocidade dessa reação e determinar a ordem da reação.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar da lei de velocidade (ou lei de taxa) das reações químicas. Geralmente, ela é escrita assim:
Onde:
  • é a constante de velocidade,
  • , , e são as concentrações das espécies,
  • , , e são as ordens da reação em relação a cada espécie.

Passo 3

Segundo o enunciado, a velocidade não depende das concentrações de B e C. Isso significa que os expoentes e são zero. Então, nossa equação simplifica para:

Passo 4

Agora, vamos descobrir o valor de . Foi observado que, ao duplicar a concentra�o de A, a velocidade quadruplica. Matematicamente, isso fica assim:
Se dobra, então:
Porque a velocidade quadruplica.

Passo 5

Resolvendo a equação :
Sabemos que , então:
Portanto, a ordem da reação em relação a A é 2.

Passo 6

Agora, vamos juntar tudo. A expressão da velocidade fica:
E a ordem total da reação é a soma das ordens individuais:

Resposta

A expressão correta da velocidade é:
E a ordem da reação é 2.

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