UERN 2009

Resolução passo a passo

1. Escreva a forma geral da lei de velocidade
   Para uma reação genérica \(A \rightarrow\) produtos, admite-se: \[v = k[A]^n\] em que:
   - v = velocidade inicial medida;
   - k = constante de velocidade (à temperatura fixa);
   - \(n\) = ordem em relação ao reagente.
2. Compare dois experimentos em que a concentração muda em proporção simples
   Use Experiências II e III:
   • Concentração: 0,020 → 0,010 (diminui pela metade).
   • Velocidade: 0,032 → 0,016 (também cai pela metade).
   Logo \(\dfrac{v_2}{v_3}=\dfrac{[N_2O_5]_2}{[N_2O_5]_3}=2\). Portanto \(n=1\) (ordem de primeira ordem).
3. Encontre k (opcional, para checar alternativa D)
   \[k=\frac{v}{[N_2O_5]}=\frac{0,048}{0,030}=1{,}6\;\text{h}^{-1}\] (mesmo valor nos outros ensaios). Não é 16 h⁻¹.
4. Interprete os termos "elementar" e "unimolecular"
   - Reação elementar: acontece em uma única etapa.
   - Unimolecular: etapa elementar em que apenas uma molécula se decompõe, gerando cinética de primeira ordem.
   Como os dados indicam primeira ordem, a etapa determinante (ou a própria reação, caso seja elementar) envolve 1 molécula → processo unimolecular.
   
5. Avalie as alternativas
   A) Não podemos afirmar se é (ou não) elementar; os dados cinéticos por si só não provam isso.
   B) Ordem 2 está em desacordo com os dados.
   C) Compatível: primeira ordem ⇒ etapa unimolecular.
   D) Valor calculado de k é 1,6 h⁻¹, não 16 h⁻¹.
   E) (sem conteúdo) não procede.
   

Resposta correta: C