Considere a reação elementar representada pela equação: 3O2(g) 2O → 3(g) Se a concentração do gás oxigênio for triplicada, a velocidade da reação em relação à velocidade inicial será:

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre uma reação química elementar representada por:
3O2(g) + 2O 3(g)
O que precisamos entender aqui é como a velocidade da reação muda quando a concentração do gás oxigênio ( O2) é triplicada. Vamos usar conceitos de cinética química para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, como essa é uma reação elementar, a velocidade ( v) da reação depende diretamente das concentrações dos reagentes elevadas aos seus coeficientes estequiométricos. A equação geral da velocidade para essa reação é:
v = k[O2]^3[O]^2
Onde:
  • v é a velocidade da reação,
  • k é a constante de velocidade,
  • [O2] e [O] são as concentrações dos reagentes.

Passo 3

Agora, queremos saber como a velocidade muda se a concentração de O2 é triplicada. Vamos chamar a concentração inicial de O2 de [O2]0, então a nova concentração será 3[O2]0.
Substituindo na equação da velocidade:
vnova = k(3[O2]0)^3[O]^2

Passo 4

Vamos simplificar essa expressão:
vnova = k times 3^3 times [O2]0^3 times [O]^2
vnova = 27k[O2]0^3[O]^2

Passo 5

Comparemos isso com a velocidade inicial:
vinicial = k[O2]0^3[O]^2
Percebemos que:
vnova = 27 times vinicial

Resposta

Se a concentração de O2 for triplicada, a velocidade da reação será 27 vezes a velocidade inicial.

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