Química · VUNESP · 2025 | Questão sqc-vu108784

QuímicaCinética Química

Código: vu108784
Banca: VUNESP
Órgão: SEDUC-SP
Ano: 2025
Nível: Superior

Cargo: Professor de Educação Básica II - Química - QM 2023

A amônia se decompõe de acordo com a equação de reação a seguir.2NH₃(g) -----> N₂(g) + 3H₂(g)Os dados do estudo cinético dessa reação realizado em temperatura constante são representados nos gráficos da figura, em que o tempo é medido em segundos. 52B.png 325×201

(ATKINS, Peter; LORETTA, Jones, LAVERMAN, Leroy. Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio Ambiente. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. Adaptado)A equação de velocidade dessa reação é dada pela equaçãoV = k · [NH₃]xem que o valor de x corresponde à ordem da reação. O valor de x é igual a __________. A constante de velocidade de decomposição da amônia (k) é expressa em ____________.As lacunas são preenchidas, correta e respectivamente, por

A2 ... mol–².L.s–²
B0 ... mol–¹.L.s
C2 ... mol–¹.L.s–¹
D0 ... mol.L–¹s–¹
E0 ... s–¹

Revelar gabarito e comentário

GabaritoD — 0 ... mol.L–¹s–¹

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Cinética Química: Ordem de Reação e Unidade da Constante

Gabarito: letra D. A ordem da reação ( $x$ ) é 0, pois o gráfico da concentração de NH₃ em função do tempo é uma reta decrescente, indicando que a velocidade é constante e independente da concentração; a unidade da constante de velocidade ( $k$ ) para uma reação de ordem zero é $\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}$ .

O estudo cinético baseia-se na análise dos gráficos fornecidos. O primeiro gráfico mostra a variação da concentração de NH₃ ao longo do tempo como uma linha reta, o que caracteriza uma reação de ordem zero. Em reações de ordem zero, a velocidade de consumo do reagente não depende da sua concentração, mantendo-se constante até que o reagente seja consumido, conforme ilustrado pelo segundo gráfico (velocidade constante em relação ao tempo).

Para determinar a unidade da constante de velocidade ( $k$ ), utilizamos a lei da velocidade: $V = k \cdot [NH_3]^x$ . Como $x = 0$ , temos $V = k \cdot [NH_3]^0 = k$ . A velocidade ( $V$ ) é expressa em variação de concentração por unidade de tempo ( $\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}$ ), logo, a constante $k$ deve possuir a mesma unidade.

Alternativa A — ❌ Incorreta

Indica ordem 2. Se a reação fosse de segunda ordem, o gráfico de concentração versus tempo seria uma curva exponencial decrescente, não uma reta.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Embora a ordem 0 esteja correta, a unidade apresentada ( $\text{mol}^{-1}\cdot\text{L}\cdot\text{s}$ ) não corresponde à unidade de uma constante de velocidade de ordem zero.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Sugere ordem 2 e unidade de reação de segunda ordem ( $\text{mol}^{-1}\cdot\text{L}\cdot\text{s}^{-1}$ ), o que contradiz o comportamento linear do gráfico de concentração.

Alternativa D — ✅ Correta ⟵ Gabarito

Corresponde à ordem zero ( $x=0$ ) e à unidade correta para a constante de velocidade ( $k$ ) em reações de ordem zero, que é a mesma unidade da velocidade da reação.

Alternativa E — ❌ Incorreta

A unidade $\text{s}^{-1}$ é característica de reações de primeira ordem, onde a velocidade depende linearmente da concentração do reagente.

PEGA ESSA DICA!

Para identificar a ordem de uma reação a partir de gráficos de concentração $[A]$ versus tempo $t$ , observe a curvatura:

Ordem 0: $[A]$ vs $t$ é uma reta (velocidade constante).
Ordem 1: $\ln[A]$ vs $t$ é uma reta.
Ordem 2: $1/[A]$ vs $t$ é uma reta.

Gabarito: letra D

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