Físico-Química ⇒ (UFPE) Cinética Tópico resolvido

[ale6000]

Pessoal boa tarde ! por favor, alguém poderia me ajudar com a questão abaixo? Muito obrigada !!!

(UFPE) um aluno de química, estudando a cinética de uma dada reação, observou que esta depende de concentração de íons hidrogênio [H+]
Ele verificou que as velocidades iniciais variaram com uma função de [H+] da seguinte forma:


[H+] mol/L --> 0,0500 ---> 0,100 --> 0,200
velocidade inicial m/s --> 6,4.10^-7 3,2.10^-7 1,6.10^-7

Baseado nestes dados o aluno concluiu que:

a) a ordem da reação com respeito ao íon H+ é -1
b) ao adicionar uma base a reação foi acelerada
c) quando a concentração de [H+] for 0,400 mol/L, a velocidade inicial será de 0,8.10^-7 m/s
d) quanto menor o PH, mais rápida será a reação
e) a adição de água não altera a velocidade da reação

Resposta

---

resposta: alternativas corretas a, b e c

por favor, alguém poderia me explicar somente por que as alternativas a e b são corretas? Muito obrigada ! !!

[MateusQqMDMOD]

Olá,

Resolvi reescrever a tabela apenas para facilitar a visualização:

[tex3]\begin{array}{|c|c|c|c|c|}
\hline \text{[H}^+\text{] mol/L} & 0,0500 & 0,100 & 0,200\\
\hline \text{velocidade inicial m/s} & 6,4\cdot10^{-7}& 3,2\cdot10^{-7} & 1,6\cdot10^{-7} \\
\hline
\end{array}[/tex3]

Agora, vamos analisar cada alternativa.

[tex3]\text{a)}[/tex3] Como a velocidade da reação depende da concentração de íons hidrogênio, podemos escrevê-la da seguinte forma:

[tex3]\text{v} = \text{k}\cdot \text{[H}^+\text{]}^{\text{a}},[/tex3]

em que [tex3]\text{a}[/tex3] representa a ordem da reação em relação ao íon [tex3]\text{H}^+\text{}.[/tex3]

Sendo assim, vamos pegar dois momentos da tabela e analisarmos:

[tex3]\begin{cases}
\text{[H}^{+}\text{]} = 0,0500 \, \text{ mol/L} : \quad 6,4\cdot10^{-7} = \text{k}\cdot \( 0,0500\)^{\text{a}}\\\\
\text{[H}^{+}\text{]} = 0,100 \, \text{ mol/L} : \quad 3,2\cdot10^{-7} = \text{k}\cdot \( 0,100\)^{\text{a}}\\
\end{cases}[/tex3]

Dividindo as duas equações, obtemos

[tex3]2 = (0,5)^{\text{a}}[/tex3]

[tex3]2 = (2^{-1})^{\text{a}}[/tex3]

[tex3]2 = (2)^{\text{-a}}[/tex3]

Logo,

[tex3]-\text{a} = 1[/tex3]

Então,

[tex3]\text{a} = -1.[/tex3]

[tex3]\text{b)}[/tex3] Da tabela, quanto menor a concentração de [tex3]\text{H}^+\text{}, \,[/tex3] maior a velocidade da reação, logo, espera-se uma maior velocidade com a adição de base pois esta consome o [tex3]\text{H}^+[/tex3] presente no meio.

[tex3]\text{c)}[/tex3] Mesmo esquema de antes:

[tex3]\begin{cases}
\text{[H}^{+}\text{]} = 0,400 \, \text{ mol/L} : \quad \text{v} = \text{k}\cdot \( 0,400\)^{-1}\\\\
\text{[H}^{+}\text{]} = 0,100 \, \text{ mol/L} : \quad 3,2\cdot10^{-7} = \text{k}\cdot \( 0,100\)^{-1}\\
\end{cases}[/tex3]

Dividindo as duas equações,

[tex3]\frac{\text{v}}{3,2\cdot10^{-7}}= \frac{\( 0,400\)^{-1}}{\( 0,100\)^{-1}}[/tex3]

[tex3]\text{v} = 0,8 \cdot 10^{-7} \, \text{m/s}.[/tex3]

Comentarei os outros itens em um outro momento.

[ale6000]

MateusQqMD, super obrigada !!!!!