2 NO2(g)+O3(g) N2 O5(g)+O2(g)
Como se altera a velocidade da reação se a concentração de dióxido de nitrogênio for duplicada? Justifique sua resposta.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão de cinética química! A pergunta é sobre como a velocidade da reação muda se a concentração de dióxido de nitrogênio ( ) for dobrada. Para isso, vamos precisar entender como a concentração dos reagentes influencia na velocidade da reação.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação química da reação:
2 NO2(g) + O3(g) N2O5(g) + O2(g)
Essa reação envolve dióxido de nitrogênio ( ) e ozônio ( ) como reagentes.

Passo 3

Agora, precisamos entender a lei da velocidade da reação. A lei da velocidade relaciona a velocidade da reação com as concentrações dos reagentes. Geralmente, é expressa como:
Velocidade = k [NO2]^m [O3]^n
Onde:
  • é a constante de velocidade.
  • e são as ordens da reação em relação a e , respectivamente.

Passo 4

Para reações de ordem geral, assumimos que os coeficientes estequiométricos indicam a ordem da reação. Nesse caso, a reação tem 2 mols de Velocidade = k [NO2]^2 [O3]^1 e 1 mol de , então:

Passo 5

A questão pede para ver como a velocidade muda se a concentração de for duplicada. Vamos chamar a concentração inicial de de . Após duplicar, a nova concentração será .

Passo 6

Substituindo na lei da velocidade:
Nova Velocidade = k (2[NO2]0)^2 [O3]
= k times 4[NO2]0^2 [O3]

Passo 7

Comparando com a velocidade inicial:
Velocidade Inicial = k [NO2]0^2 [O3]
Então:
Nova VelocidadeVelocidade Inicial = 4k [NO2]0^2 [O3]k [NO2]0^2 [O3] = 4

Resposta

Ao dobrar a concentração de , a velocidade da reação aumenta 4 vezes.

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