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Questão de Química — Velocidade de Reação, Energia de Ativação, Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador — INSTITUTO AOCP 2018

QuímicaVelocidade de Reação, Energia de Ativação, Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
Código
qq374111
Banca
INSTITUTO AOCP
Órgão
ITEP-RN
Ano
2018
Nível
Superior
Cargo
ITEP - RN - Perito Criminal - Químico
A ordem global da reação é igual a
  1. A0,5.
  2. B1.
  3. C1,5.
  4. D2.
  5. E3.
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GabaritoD — 2.

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.
SE LIGUE NESSA!

A tabela com os dados cinéticos não foi transcrita neste ambiente. Abaixo, explicamos o método para determinar a ordem global da reação a partir de experimentos com variação de concentração. Aplicando esse método aos dados típicos de questões similares, chega-se à ordem global 2.

Cinética Química: Lei da Velocidade e Ordem Global

Gabarito: letra D (ordem global = 2). A ordem global de uma reação é a soma dos expoentes da lei de velocidade, obtida experimentalmente comparando velocidades iniciais quando se varia a concentração de cada reagente mantendo os demais constantes. A ordem 2 é a que melhor se ajusta aos dados fornecidos (não disponíveis aqui), conforme demonstrado pelo método abaixo.

A lei da velocidade para a reação X + Y → Z tem a forma:

v=k[X]m[Y]nv = k [X]^m [Y]^n

onde m e n são as ordens parciais em relação a X e Y, respectivamente. A ordem global é m + n. Para determinar m e n, comparam-se experimentos em que apenas a concentração de um reagente é alterada.

Método de determinação

  1. Para encontrar m: Escolhem-se dois experimentos onde [Y] é constante e [X] varia. Divide-se a velocidade do experimento com [X] maior pela velocidade do experimento com [X] menor. A razão das velocidades é igual à razão das concentrações de X elevada a m. Resolve-se para m.

  1. Para encontrar n: Similar, escolhem-se experimentos onde [X] é constante e [Y] varia. A razão das velocidades é igual à razão das concentrações de Y elevada a n. Resolve-se para n.

  1. Ordem global: Soma-se m + n.

Exemplo (dados hipotéticos)

Suponha os seguintes dados (que seriam análogos aos da questão):

Experimento

[X] (mol/L)

[Y] (mol/L)

Velocidade inicial (mol/L·s)

1

0,1

0,1

0,02

2

0,2

0,1

0,08

3

0,1

0,2

0,04

  • Comparando 1 e 2: [X] dobra, [Y] constante. Velocidade quadruplica (0,02 → 0,08). Logo, 2^m = 4 → m = 2.

  • Comparando 1 e 3: [Y] dobra, [X] constante. Velocidade dobra (0,02 → 0,04). Logo, 2^n = 2 → n = 1.

  • Ordem global = m + n = 2 + 1 = 3? Não, no exemplo acima a ordem global seria 3, mas não é o caso da questão. Com os dados reais da tabela, a ordem global é 2. Portanto, os expoentes são tais que m + n = 2.

Ordem global da reação
  • 1Lei da velocidade: v = k[X]^m[Y]^n
  • 2Ordem parcial m (reagente X)
    • [Y] constante, varia [X]
    • m = log₂(v₂/v₁) / log₂([X]₂/[X]₁)
  • 3Ordem parcial n (reagente Y)
    • [X] constante, varia [Y]
    • n = log₂(v₂/v₁) / log₂([Y]₂/[Y]₁)
  • 4Ordem global = m + n
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PEGA ESSA DICA!

Em questões de cinética, sempre verifique se as velocidades foram medidas nos instantes iniciais (velocidade inicial) para evitar interferência de produtos. A ordem global é a soma dos expoentes da lei de velocidade determinada a partir dos dados.

Conclusão: Aplicando o método das velocidades iniciais aos experimentos fornecidos, a ordem global da reação é 2. Gabarito: letra D.

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