Considere a reação:
A(g)+2 B(g) C(g)+2 D(g)
Dê as curvas mostrando a variação das concentrações com o tempo, supondo inicialmente: [A]=1 / 2[B].

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química:
A(g) + 2, B(g) C(g) + 2, D(g)
O enunciado pede para a gente desenhar como as concentrações de cada substância mudam com o tempo, sabendo que no começo a concentração de A é metade da de B, ou seja, [A] = 12[B]. Para resolver isso, vamos usar conceitos de estquiometria e cinética química para entender como as concentrações evoluem durante a reação.

Passo 2

Primeiro, vamos analisar a estoiquiometria da reação. A equação nos diz que 1 mol de A reage com 2 mols de B para formar 1 mol de C e 2 mols de D. Isso significa que, para cada vez que A diminui, B também diminui, mas em uma proporção diferente.

Passo 3

Como [A] = 12[B] inicialmente, vamos chamar a concentração inicial de B de 2x. Então, a concentração inicial de A será x. Isso facilita nossos cálculos porque fica claro que A está em quantidade limitada comparada a B.

Passo 4

Durante a reação, A vai sendo consumido e B também, mas na proporção estabelecida pela equação balanceada. Se A diminui de x para x - y, onde y é a quantidade consumida, B diminui de 2x para 2x - 2y, já que são 2 mols de B para cada mol de A.

Passo 5

Vamos então ver como as concentrações de C e D aumentam. Conforme A é consumido, C aumenta na mesma quantidade que A é consumido, então [C] = y. Já D aumenta no dobro da quantidade de A consumido, ou seja, [D] = 2y.

Passo 6

Agora, vamos pensar nas curvas de concentração ao longo do tempo:
  • A: Começa em x e diminui linearmente até chegar a zero.
  • B: Começa em 2x e também diminui linearmente, mas em duas vezes a taxa de A, até chegar a zero.
  • C: Começa em zero e aumenta linearmente até atingir x.
  • D: Começa em zero e aumenta linearmente até atingir 2x.

Passo 7

Essas curvas serão retas, já que a reação ocorre em uma taxa constante proporcional às concentrações dos reagentes. A inclinação das curvas de A e B será negativa, indicando o consumo, enquanto as curvas de C e D terão inclinações positivas, mostrando a formação dos produtos.

Resposta

As curvas de concentração ao longo do tempo serão retas com A diminuindo de forma linear de x a 0, B diminuindo também de forma linear de 2x a 0, C aumentando linearmente de 0 a x e D aumentando linearamente de 0 a 2x. Todas as curvas são proporcionais às quantidades envolvidas na reação, refletindo a relação estequiométrica entre as substâncias.

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