GABARITO: ALTERNATIVA E

Questão clássica de cinética química. Na resolução, basta comparar os experimentos em que apenas uma das concentrações variam e ver o que acontece com a velocidade de reação. Dessa forma, temos:

• Comparando o experimento 1 com o experimento 3:

Aqui, perceba que [A] se mantém constante. Ainda, [B] se reduz à metade e isso implica a redução da velocidade também à metade. Logo, a velocidade acompanha exatamente as alterações em [B]. Portanto, 𝛽 = 1.

• Comparando o experimento 1 com o experimento 5:

Nesse ponto, note que [B] se mantém constante, enquanto [A] dobra de valor. Na velocidade, percebe-se a multiplicação por 4 do valor percebido no experimento 1, o que indica que a velocidade varia com o quadrado de [A]. Assim, 𝛼 = 2.

Dessa forma, chegamos à lei de velocidade para a reação:

𝑣 = 𝑘 ⋅ [𝐴]² ⋅ [𝐵]

Agora, basta usar qualquer experimento com todos os valores para acharmos o valor de k.

Utilizando o experimento 5, vem:

𝑣 = 𝑘 ⋅ [𝐴]² ⋅ [𝐵]

1 ⋅ 10⁻⁵ = 𝑘 ⋅ (5 ⋅ 10⁻²)² ⋅ (10⁻²)

10⁻⁵ = 𝑘 ⋅ 25 ⋅ 10⁻⁶

𝑘 =

𝑘 = 0,4

Aqui, é válido ressaltar que a constante de velocidade não é adimensional, diferentemente da constante de equilíbrio. Agora, utilizando o experimento 2, vem:

2 ⋅ 10⁻⁵ = 0,4 ⋅ 𝑋² ⋅ 2 ⋅ 10⁻²

2 ⋅ 10⁻⁵ = 8 ⋅ 10⁻³ ⋅ 𝑋²

𝑋² = = 25 ⋅ 10⁻⁴

𝑋 =

𝑋 = 5 ⋅ 10⁻² 𝑚𝑜𝑙/𝐿

Por fim, utilizando o experimento 4, calculamos Y:

𝑌 = 0,4 ⋅ (10⁻¹)² ⋅ 5 ⋅ 10⁻³

𝑌 = 0,4 ⋅ 10⁻² ⋅ 5 ⋅ 10⁻³

𝑌 = 2 ⋅ 10⁻⁵