Classifique as afirmações a seguir em verdadeira ou falsas e justifique ou corrija as falsas. A menos que especificado o contrário, assuma que temperatura, pressão e concentrações iniciais se mantém constantes.
Uma reação de segunda ordem é mais rápida que uma de primeira ordem.
Uma reação de segunda ordem é mais rápida que uma de primeira ordem.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para classificarmos se a afirmação “Uma reação de segunda ordem é mais rápida que uma de primeira ordem” é verdadeira ou falsa. Estamos falando sobre cinética química, que estuda a velocidade das reações. Para resolver isso, vamos precisar entender o que são reações de primeira e segunda ordem e como a ordem da reação afeta a velocidade.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa uma reação de primeira ordem. Em uma reação de primeira ordem, a velocidade depende da concentração de apenas um reagente. A equação da velocidade é dada por:
Aqui, $ k $ é a constante de velocidade e $ [A] $ é a concentração do reagente A.
Passo 3
Agora, para uma reação de segunda ordem, a velocidade depende da concentração de dois reagentes ou da concentração de um reagente ao quadrado. A equação da velocidade pode ser:
ou
Isso significa que a velocidade aumenta mais rapidamente à medida que a concentração dos reagentes aumenta.
Passo 4
Mas será que uma reação de segunda ordem é mais rápida que uma de primeira ordem? Na verdade, não necessariamente. Embora a equação de segunda ordem possa sugerir uma velocidade maior devido ao termo quadrático ou bilinear, a constante de velocidade $ k $ para reações de segunda ordem geralmente é menor do que para reações de primeira ordem. Além disso, como a velocidade depende exponencialmente da concentração, em concentrações baixas, as reações de segunda ordem podem ser mais lentas.
Passo 5
Portanto, a rapidez de uma reação não depende apenas da ordem, mas também dos valores das constantes de velocidade e das concentrações iniciais dos reagentes. Assim, não é correto afirmar que uma reação de segunda ordem é sempre mais rápida que uma de primeira ordem.
Resposta
Falsa. Uma reação de segunda ordem não é necessariamente mais rápida que uma de primeira ordem, pois a velocidade depende tanto da ordem quanto das concentrações e das constantes de velocidade envolvidas.