Explique e justifique o deve acontecer se na reação acima for quadruplicada a concentração inicial de
.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação química onde a concentração inicial de uma substância chamada
está sendo quadruplicada, ou seja, multiplicada por quatro. O conteúdo que vamos usar aqui é o de cinética química, que estuda como a velocidade das reações químicas depende das concentrações dos reagentes. Para resolver isso, precisamos saber qual é a ordem da reação em relação a
, que nos dirá como a concentração de
afeta a velocidade da reação.
Passo 2
Vamos supor que a ordem da reação em relação a
seja
. A velocidade da reação pode ser expressa pela fórmula:
Aqui,
é a velocidade da reação,
é a constante de velocidade, e
é a concentração de
.
Passo 3
Quando a concentração de
é quadruplicada, isso significa que
passa a ser
. Substituindo na fórmula da velocidade:
Isso mostra que a nova velocidade da reação,
, é
vezes a velocidade original
.
Passo 4
Agora, precisamos considerar o valor de
, a ordem da reação em relação a
. Dependendo do valor de
, o efeito da quadruplicação de
será diferente:
-
Se
(reação de primeira ordem): A velocidade quadruplica. -
Se
(reação de segunda ordem): A velocidade aumenta 16 vezes. -
E assim por diante, dependendo da ordem da reação.
Resposta
Se a concentração inicial de
for quadruplicada, a velocidade da reação aumentará por um fator de
, onde
é a ordem da reação em relação a
.