Banco de questões: Cinética Química: Lei da Velocidade

Considere a reação A + B -> C + D, cuja lei de velocidade é expressa pela equação v = k[A]^x[B]^y. A energia de ativação para essa reação é 150 kJ/mol. Em uma aula de Física, os alunos aprendem sobre a energia cinética das moléculas e discutem o efeito da temperatura na taxa de reações químicas. Um estudante, aplicando seus conhecimentos interdisciplinares, propõe um experimento para determinar a lei de velocidade da reação e analisar seu comportamento em relação à temperatura. Ele sugere que a reação seja realizada a duas temperaturas diferentes, mantendo a concentração de A constante e alterando apenas a concentração de B em cada experimento. Após coletar os dados, o aluno observa que a velocidade da reação quadruplica quando a concentração de B é dobrada, tanto a 25 °C quanto a 50 °C. Com base nessa informação e considerando a constante de Boltzmann k = 8,617 x 10^-5 eV/K e a relação 1 kJ/mol = 0,01036 eV, determine: 1) A ordem da reação em relação a B. 2) A constante de velocidade (k) e a ordem global da reação. 3) Discuta, com base nos conceitos de energia de ativação e teoria das colisões, como a temperatura afeta a taxa de reação, e preveja qual será o comportamento da velocidade da reação se a temperatura for aumentada para 75 °C, mantendo as concentrações de A e B constantes.

Uma reação de decomposição do nitrogênio pentóxido foi estudada em um laboratório de química. A reação é dada pela equação 2N2O5(g) -> 4NO2(g) + O2(g). A lei da velocidade para essa reação é expressa pela equação v = k[N2O5], onde v é a velocidade da reação e k é a constante de velocidade. Inicialmente, a concentração de N2O5 é 1,0 mol/L e após 30 segundos de reação, a concentração de N2O5 é medida como 0,60 mol/L. Calcule a constante de velocidade da reação e explique como a concentração de N2O5 afeta a velocidade da reação, considerando a expressão da lei da velocidade fornecida.

Considere a reação A + B -> C e a seguinte expressão para a velocidade da reação: v = k[A]^m[B]^n, onde k é a constante cinética, [A] e [B] são as concentrações dos reagentes e m e n são os expoentes da ordem de reação com relação a A e B, respectivamente. Em um experimento, a concentração de A é mantida constante e a concentração de B é duplicada. Como isso afetará a velocidade da reação se m = 0 e n = 1?