Duas substâncias gasosas A e B reagem em um recipiente fechado, de acordo com a seguinte lei de velocidade V=k.[A]² .[B]³. Com relação a esta reação julgue com Verdadeiras ou Falsas as seguintes afirmações, corrigindo as INCORRETAS:
a) Mantida constante a temperatura, a velocidade aumenta em oito vezes, se o volume inicial for reduzido à metade.
b) Mantido constante o volume, uma diminuição de temperatura provoca uma diminuição na velocidade da reação.
c) Mantidos constantes o volume, a temperatura e a concentração de A, e diminuindo pela metade a concentração de B, a velocidade aumenta quatro vezes.
d) Mantido constante o volume, a temperatura e a concentração de A, e triplicando a concentração de B, a velocidade aumenta seis vezes.
e) Mantido constante o volume, a temperatura e a concentração de B, e triplicando a concentração de A, a velocidade aumenta seis vezes.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre a velocidade de uma reação química onde duas substâncias, A e B, reagem. A lei de velocidade dessa reação é dada por $ V = k \times [A]^2 \times [B]^3 $. O que precisamos fazer é analisar cada afirmação (a até e) e dizer se é verdadeira ou falsa, corrigindo as que estiverem erradas. Para isso, vamos usar noções básicas de cinética química, como a relação entre concentração, volume e velocidade da reação.

Passo 2

Letra a): Mantida constante a temperatura, a velocidade aumenta em oito vezes, se o volume inicial for reduzido à metade.
Vamos analisar:
  • Reduzir o volume à metade aumenta a concentração de cada reagente em duas vezes, porque $ [A] = \frac{n}{V} $. Se V diminui pela metade, $ [A] $ e $ [B] $ dobram.
  • Substituindo na lei de velocidade: [A] = nV
Então, a velocidade aumenta 32 vezes, não 8 vezes.

Passo 3

Letra b): Mantido constante o volume, uma diminuição de temperatura provoca uma diminuição na velocidade da reação.
Isso é verdadeiro. Em geral, diminuir a temperatura diminui a energia das moléculas, reduzindo a frequência e a eficácia das colisões entre reagentes, o que diminui a velocidade da reação.

Passo 4

Letra c): Mantidos constantes o volume, a temperatura e a concentração de A, e diminuindo pela metade a concentração de B, a velocidade aumenta quatro vezes.
Vamos ver:
  • A concentração de A permanece a mesma, $ [A] $.
  • A concentração de B é reduzida pela metade, $ [B]_{nova} = \frac{1}{2}[B] $.
  • Substituindo na lei de velocidade: [A]
Então, a velocidade diminui para 1/8 do valor original, não aumenta quatro vezes. A afirmação está falsa e a correção seria: “a velocidade diminui para um oitavo do valor original.”

Passo 5

Letra d): Mantido constante o volume, a temperatura e a concentração de A, e triplicando a concentração de B, a velocidade aumenta seis vezes.
Vamos calcular:
  • A concentração de A permanece $ [A] $.
  • A concentração de B é triplicada, $ [B]_{nova} = 3[B] $.
  • Substituindo: [A]
Portanto, a velocidade aumenta 27 vezes, não seis. A afirmação está falsa e a correção seria: “a velocidade aumenta 27 vezes.”

Passo 6

Letra e): Mantido constante o volume, a temperatura e a concentração de B, e triplicando a concentração de A, a velocidade aumenta seis vezes.
Vamos calcular:
  • A concentração de B permanece $ [B] $.
  • A concentração de A é triplicada, $ [A]_{nova} = 3[A] $.
  • Substituindo: [B]
Então, a velocidade aumenta 9 vezes, não seis. A afirmação está falsa e a correção seria: “a velocidade aumenta 9 vezes.”

Resposta

a) Falsa. A velocidade aumenta 32 vezes.
b) Verdadeira.
c) Falsa. A velocidade diminui para um oitavo do valor original.
d) Falsa. A velocidade aumenta 27 vezes.
e) Falsa. A velocidade aumenta 9 vezes.

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