Em um estudo de cinética da decomposição de um reagente A, ...

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Q3877525 Engenharia Química e Química Industrial
Em um estudo de cinética da decomposição de um reagente A, foram obtidos dados experimentais de concentração em função do tempo e construído o gráfico de Imagem associada para resolução da questão em função do tempo t. Verificou-se que os pontos experimentais se ajustam muito bem a uma reta crescente, com coeficiente de correlação próximo de 1.
Com base nessa observação, avalie o que se afirma.

I- O comportamento observado é compatível com uma reação de segunda ordem em relação ao reagente A.
II- Para essa reação, o gráfico de ln[A] em função de t também deve ser linear, pois qualquer reação elementar obedece à cinética de primeira ordem.
III- Se a concentração inicial [A]0 for dobrada, o tempo de meia-vida t1/2 dessa reação também dobrará, pois, a meia-vida cresce com a concentração inicial em reações de segunda ordem.
IV- Para esse tipo de reação, o tempo de meia-vida t1/2 é inversamente proporcional à concentração inicial [A]0 , ou seja, quanto maior for [A]0 , menor será o tempo necessário para que a concentração caia à metade de seu valor inicial.

Está correto apenas o que se afirma em
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I- O comportamento observado é compatível com uma reação de segunda ordem em relação ao reagente A.VERDADEIRO. Para uma reação de segunda ordem, o gráfico de 1/[A] versus t fornece uma reta de inclinação crescente.(-dCA/dt=(-rA) --> 1/A=1/A0+kt)

II- Para essa reação, o gráfico de ln[A] em função de t também deve ser linear, pois qualquer reação elementar obedece à cinética de primeira ordem. FALSO. O comportamento linear de ln[A] verus t é observado apenas em reações de primeira ordem. Como visto no item anterior, a reação apresenta cinética de segunda ordem.

III- Se a concentração inicial [A]0 for dobrada, o tempo de meia-vida t1/2 dessa reação também dobrará, pois, a meia-vida cresce com a concentração inicial em reações de segunda ordem. FALSO. O tempo de meia-vida é definido como o tempo necessário para que a concentração do reagente decresça a metade do valor orignial. Tomando A=A0/2 e substituindo na equação 1/A=1/A0+kt, encontra-se que t1/2=1/kA0, ou seja, é inversamente proporcional a concentração inicial de A.

IV- Para esse tipo de reação, o tempo de meia-vida t1/2 é inversamente proporcional à concentração inicial [A]0 , ou seja, quanto maior for [A]0 , menor será o tempo necessário para que a concentração caia à metade de seu valor inicial. VERDADEIRO. Como demonstrado no item anterior, o tempo de meia-vida para essa reação é inversamente proporcional à concentração inicial de A.

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