Explicar se a velocidade da reação é proporcional à concentração de S2O8-2 (persulfato). Comparar as corridas cinéticas que envolveram diferentes quantidades desse reagente.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A gente precisa descobrir se a velocidade da reação é proporcional à concentração de S₂O₈²⁻ (persulfato). Para isso, vamos analisar como a velocidade muda quando a quantidade desse reagente varia. Vamos precisar conhecer o conceito de ordem de reação e lei da velocidade para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar rapidamente o que é velocidade de reação. A velocidade de uma reação química indica quão rápido os reagentes estão se transformando em produtos. Ela pode depender das concentrações dos reagentes envolvidos.

Passo 3

A lei da velocidade nos diz como a velocidade da reação depende das concentrações dos reagentes. Para uma reação genérica:
aA + bB produtos
A lei da velocidade pode ser escrita como:
Velocidade = k [A]^m [B]^n
Onde:
  • é a constante de velocidade,
  • e são as concentrações dos reagentes,
  • e são as ordens da reação em relação a cada reagente.

Passo 4

No nosso caso, temos apenas o S₂O₈²⁻ como reagente a ser analisado. Então, a lei da velocidade ficaria:
Velocidade = k [S2O8^2-]^m
Queremos descobrir o valor de , ou seja, se a velocidade é proporcional a de alguma forma.

Passo 5

Para isso, vamos comparar diferentes “corridas cinéticas” ou experimentos onde variamos a concentração de S₂O₈²⁻ e observamos como a velocidade da reação muda. Por exemplo, se dobrarmos a concentração de S₂O₈²⁻ e a velocidade também dobrar, então , e a velocidade é proporcional à concentração.

Passo 6

Vamos supor que temos duas corridas cinéticas:
  • Corrida 1: v2v1 = 2^m , velocidade
  • Corrida 2: , velocidade
Comparando com :
Se , então .

Passo 7

Isso significa que a velocidade da reação aumenta linearmente com a concentração de S₂O₈²⁻. Portanto, a velocidade é diretamente proporcional a .

Resposta

A velocidade da reação é proporcional à concentração de S₂O₈²⁻, ou seja, a reação é de primeira ordem em relação ao persulfato. Ao dobrar a concentração de S₂O₈²⁻, a velocidade da reação também dobra.

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