Explique e justifique o deve acontecer se na reação acima for quadruplicada a concentração inicial de A.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação química onde a concentração inicial de uma substância chamada A 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 A, que nos dirá como a concentração de A afeta a velocidade da reação.

Passo 2

Vamos supor que a ordem da reação em relação a A seja n. A velocidade da reação pode ser expressa pela fórmula:
v = k [A]^n
Aqui, v é a velocidade da reação, k é a constante de velocidade, e [A] é a concentração de A.

Passo 3

Quando a concentração de A é quadruplicada, isso significa que [A] passa a ser 4[A]. Substituindo na fórmula da velocidade:
v' = k (4[A])^n = k cdot 4^n [A]^n = 4^n v
Isso mostra que a nova velocidade da reação, v', é 4^n vezes a velocidade original v.

Passo 4

Agora, precisamos considerar o valor de n, a ordem da reação em relação a A. Dependendo do valor de n, o efeito da quadruplicação de [A] será diferente:
  • Se n = 1 (reação de primeira ordem):
    v' = 4^1 v = 4v
    A velocidade quadruplica.
  • Se n = 2 (reação de segunda ordem):
    v' = 4^2 v = 16v
    A velocidade aumenta 16 vezes.
  • E assim por diante, dependendo da ordem da reação.

Resposta

Se a concentração inicial de A for quadruplicada, a velocidade da reação aumentará por um fator de 4^n, onde n é a ordem da reação em relação a A.

Exercícios relacionados