Esboce um gráfico mostrando como pode variar a concentração de um reagente com o tempo. Recorrendo ao seu gráfico, explique a diferença entre as velocidades média e instantânea.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente desenhar um gráfico que mostre como a concentração de um reagente muda ao longo do tempo. A gente vai trabalhar com conceitos de cinética química, especificamente velocidade média e velocidade instantânea. Para resolver, vamos precisar entender como essas concentrações se comportam e como calcular essas velocidades usando o gráfico.
Passo 2
Primeiro, vamos desenhar o gráfico. No eixo horizontal (x) colocamos o tempo e no eixo vertical (y) a concentração do reagente. Geralmente, em uma reação que está ocorrendo, a concentração do reagente diminui com o tempo. Então, o gráfico vai começar em um ponto alto no eixo y e vai descendo à medida que o tempo passa.
Passo 3
Agora, vamos falar da velocidade média da reação. A velocidade média é basicamente a variação total da concentração dividida pelo tempo total. É como ver o quanto a concentração mudou em todo o período da reação.
A fórmula da velocidade média (
) é:
Onde:
-
é a concentração inicial, -
é a concentração final, -
é o tempo inicial, -
é o tempo final.
Passo 4
Já a velocidade instantânea é a velocidade em um momento específico do tempo. No gráfico, isso corresponde à inclinação da curva em um ponto qualquer. Para encontrar essa inclinação, usamos o teorema de Tales ou calculamos a derivada, se estivermos usando cálculo.
Visualmente, a velocidade instantânea é a inclinação da reta tangente à curva naquele ponto. Se a curva está ficando menos inclinada à medida que o tempo passa, isso significa que a velocidade instantânea está diminuindo.
Passo 5
Vamos relacionar isso com o gráfico que desenhamos. No início, quando a concentração está alta, a curva está mais inclinada, indicando uma alta velocidade instantânea. Conforme o tempo passa e a concentração diminui, a curva fica menos inclinada, mostrando que a velocidade instantânea também está diminuindo. A velocidade média considera essa variação ao longo de todo o tempo.
Resposta
Então, resumindo, no gráfico da concentração do reagente ao longo do tempo, a velocidade média é calculada pela variação total da concentração dividida pelo tempo total da reação, enquanto a velocidade instantânea é a inclinação da curva em um ponto específico, mostrando como a velocidade da reação muda ao longo do tempo.