A velocidade inicial de uma reação
foi medida para várias concentrações iniciais diferentes de X e Y, conforme a tabela a seguir:
Experimento
Velocidade inicial
1
0,200
0,200
2
0,200
0,400
3
0,400
0,200
Com base nos dados da tabela, analise as assertivas abaixo:
I. A lei de velocidade para a reação é
.
II. A concentração de Y não tem nenhum efeito sobre a velocidade da reação.
III. A ordem global da reação é 3 .
IV.A constante de velocidade é
.
Quais estão corretas?
A Apenas I.
B Apenas II.
C Apenas I e II.
DApenas II e III.
EApenas III e IV.
Experimento |
|
|
Velocidade inicial
|
1 | 0,200 | 0,200 |
|
2 | 0,200 | 0,400 |
|
3 | 0,400 | 0,200 |
|
I. A lei de velocidade para a reação é
II. A concentração de Y não tem nenhum efeito sobre a velocidade da reação.
III. A ordem global da reação é 3 .
IV.A constante de velocidade é
Quais estão corretas?
A Apenas I.
B Apenas II.
C Apenas I e II.
DApenas II e III.
EApenas III e IV.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação química onde X e Y reagem para formar Z, e nos deram uma tabela com diferentes concentrações iniciais de X e Y, junto com a velocidade inicial da reação em cada experimento. A matéria envolvida é Cinética Química, e vamos precisar aplicar a lei da velocidade para descobrir qual das afirmações está correta.
Passo 2
Primeiro, vamos analisar como a velocidade da reação muda com as variações nas concentrações de X e Y. Olhando os Experimentos 1 e 2, a concentração de X permanece a mesma (0,200 mol/L), enquanto a concentração de Y dobra de 0,200 para 0,400 mol/L. A velocidade inicial também permanece a mesma:
M/s. Isso sugere que a concentração de Y não está afetando a velocidade da reação.
Passo 3
Agora, vamos comparar os Experimentos 1 e 3. Aqui, a concentração de Y permanece em 0,200 mol/L, enquanto a concentração de X dobra de 0,200 para 0,400 mol/L. A velocidade inicial aumenta de
M/s para
M/s, ou seja, quadrupla. Isso indica que a velocidade da reação depende do quadrado da concentração de X.
Passo 4
Com base nisso, podemos escrever a lei da velocidade da reação. Sabemos que a velocidade é proporcional à concentração de X elevada ao quadrado e que a concentração de Y não afeta a velocidade. Então, a lei de velocidade fica:
Isso confirma a afirmação I e II.
Passo 5
Vamos verificar a ordem global da reação. A ordem global é a soma das ordens individuais em relação a cada reagente. Aqui, a ordem em relação a X é 2 e em relação a Y é 0 (já que não afeta a velocidade). Portanto, a ordem total é:
A afirmação III diz que a ordem global é 3, o que está incorreto.
Passo 6
Por último, vamos calcular a constante de velocidade
. Usando a lei da velocidade que encontramos:
Pegando o Experimento 1:
A afirmação IV diz que
, que está errada.
Resposta
Apenas I e II estão corretas.