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Química

ITA 2007 Química — Questão 16

Um recipiente fechado contendo a espécie química A é mantido a volume (VV) e temperatura (TT) constantes. Considere que essa espécie se decomponha de acordo com a equação:

A(g)→B(g)+C(g).A(\mathrm{g}) \rightarrow B(\mathrm{g}) + C(\mathrm{g}).

A tabela abaixo mostra a variação da pressão total (PtP_t) do sistema em função do tempo (tt):

t (s)055200380495640820
PtP_t (mmHg)55607080859095

Considere sejam feitas as seguintes afirmações:

I. A reação química obedece à lei de velocidade de ordem zero.

II. O tempo de meia-vida da espécie A independe da sua pressão parcial.

III. Em um instante qualquer, a pressão parcial de A, PAP_A, pode ser calculada pela equação: PA=2P0−PtP_A = 2P_0 - P_t, em que P0P_0 é a pressão do sistema no instante inicial.

IV. No tempo de 640 s, a pressão PiP_i é igual a 45 mmHg, em que PiP_i é a soma das pressões parciais de B e C.

Então, das afirmações acima, está(ão) CORRETA(S)

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Só quero ver o gabarito

Gabarito do ITA 2007 Química, questão 16: alternativa C

apenas II e III.

O que a questão pede

Aqui o ITA quer ver se você converte pressão total em pressão parcial do reagente antes de julgar a ordem da reação, e reconhece a primeira ordem pela meia-vida constante.

Por onde começar · passo 1 de 5

Monte o balanço de pressões

Se a pressão parcial de A cai x, quanto sobem B e C? E a total?

A V e T constantes, pressão parcial é proporcional à quantidade de matéria. Com A→B+CA \to B + C: PA=P0−xP_A = P_0 - x, PB=PC=xP_B = P_C = x. Total: Pt=P0+xP_t = P_0 + x, logo x=Pt−P0x = P_t - P_0.

A armadilha

A pressão total sobe de 5 em 5 mmHg e parece "quase linear", o que leva a I (ordem zero). Em IV, quem confunde a soma P_B + P_C com P_A (20) ou com o aumento de pressão (35) acha 45 plausível.

Quem cai nela marca A, B, D, E.

010020030040050060070080001020304050t (s)P_A (mmHg)5550403025 (metade de 50)20 (metade de 40)15 (metade de 30)
  • P_A primeira ordem, t½ = 440 s
  • ordem zero com a taxa inicial
Os pontos da tabela caem sobre a exponencial com meia-vida de 440 s e se afastam da reta de ordem zero.

Na resolução completa vêm os outros 4 passos, o motivo de cada alternativa estar certa ou errada.

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