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:
A lei da velocidade pode ser escrita como:
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:
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:
, 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.