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
.
Exercícios relacionados
Caso a ordem de reação fosse desconhecida, seria necessário determiná-la. Descreva claramente como é possivel determinar a ordem de reação em relação ao
a partir de dados experimentais da variação de concentração de
em função do tempo de reação. Leve em conta o tratamento de dados necessário.
Analise, a partir da análise da equação e consideraçőes a respeito das aproximaçőes utilizadas, se essa equação pode explicar os seguintes resultados experimentais para reações com catálise enzimática: (i) para uma concentração inicial de substrato [ S
, a velocidade inicial de reação é proporcional à concentraçăo total de enzima, [E] o; (ii) Para uma certa
e valores baixos de
, a velocidade de reação depende de
; (iii) Para altos valores de
a velocidade inicial de formação de produtos não depende de
, e atinge a velocidade máxima de reação enzimática (
).
Um dos mais importantes fenômenos que envolvem catálise é a ação catalítica de enzimas. Para esse tipo de reação catalítica, o mecanismo de Michaelis-Menten foi proposto como uma sequência de três reaçőes elementares:
,
enzima;
substrato;
complexo enzima- substrato;
produtos)
e o resultado da lei de velocidade prevista foi: , onde:
Obtenha a expressão para a velocidade prevista pelo modelo a partir das reações elementares propostas.
e o resultado da lei de velocidade prevista foi:
Obtenha a expressão para a velocidade prevista pelo modelo a partir das reações elementares propostas.
A partir da lei de velocidade integrada de ordem zero, esquematize o gráfico necessário para obter o valor de k .