Marque verdadeiro ( V ) ou falso (F) para as seguintes afirmações. Apresente uma breve ¡ustificativa para as falsas.
() Para a reação N2(g)+3 H2(g) 2 NH3(g) a velocidade com que o gás hidrogênio é consumido é maior que a velocidade de formação da amônia.
( ) A variação da concentração de N2 O5 na reação 2 N2 O5(g) 4 NO2(g)+O2(g), a volume e temperatura constante, pode ser acompanhada medindo-se a pressão ao longo do tempo.
( ) A variação da concentração de substâncias coloridas pode ser acompanhada por meio de medidas de condutividade.
( ) Para uma reação de segunda ordem uma unidade possível para a constante de velocidade é (mol L^-1)^-1 s^-1.
( ) Segundo a equação de Arrhenius, quanto maior a energia de ativação menos intensa é a variação da constante de velocidade com a temperatura.

Passo 1

Vamos resolver as afirmações sobre cinética química. O assunto principal é a velocidade de reações químicas e como monitorar variações de concentração. Para resolver, precisaremos entender as leis da velocidade, métodos de monitoramento e a equação de Arrhenius.

Passo 2

Primeiro, analisamos a reação N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g). A taxa de consumo do reagente está relacionada aos coeficientes estequiométricos. A relação entre a taxa de consumo de H2 e a taxa de formação de NH3 é dada pela estequiometria da reação.

Passo 3

Para a afirmação sobre N2O5, quando a temperatura e o volume são constantes, a pressão está relacionada à concentração pela equação dos gases ideais PV = nRT. Assim, monitorar a pressão ao longo do tempo reflete a variação de concentração.

Passo 4

A variação da concentração de substâncias coloridas geralmente é monitorada por espectrofotometria, que mede a absorção de luz. A condutividade elétrica, por outro lado, mede a capacidade de uma solução conduzir corrente elétrica, que está relacionada à presença de íons, não à cor.

Passo 5

Para reações de segunda ordem, a unidade da constante de velocidade ( k) depende da ordem. No caso de segunda ordem, as unidades são (mol L^-1)^-1 s^-1. Isso é derivado da expressão da taxa: Taxa = k[A]^2.

Passo 6

A equação de Arrhenius é k = A e^-Ea/(RT), onde Ea é a energia de ativação. Quanto maior Ea, mais sensível é a constante de velocidade ( k) à mudança de temperatura, ou seja, a variação de k com a temperatura é mais intensa.

Resposta

  1. (F) A taxa de consumo de H2 é três vezes a taxa de formação de NH3, conforme os coeficientes estequiométricos.
  2. (V)
  3. (F) A variação da concentração de substâncias coloridas é melhor monitorada por espectrofotometria, não por condutividade.
  4. (V)
  5. (F) Segundo a equação de Arrhenius, quanto maior a energia de ativação, mais intensa é a variação da constante de velocidade com a temperatura.

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