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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 9 (1º semestre · 2º dia · Grupo 2) da 2ª etapa da UFG 2013

1º semestre · 2º dia · Química: Velocidade de reação e fatores que a alteram

O diagnóstico de doenças tropicais pode ser realizado por meio do uso de biossensores. Esses dispositivos monitoram a reação entre antígenos e anticorpos, que normalmente resultam na formação de um complexo colorido. A tabela a seguir apresenta as concentrações do complexo AB formado em função do tempo em uma reação entre um antígeno A e um anticorpo B na proporção estequiométrica de 1:1.

Tempo (s) 0 5 10 15 20
[AB] (x10^{-6} mol/L) 0 40 65 80 87

A partir dos dados apresentados,

a) esboce o gráfico que represente a cinética de formação do complexo AB colorido; (2,0 pontos)

b) calcule a velocidade média da reação. (3,0 pontos)

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Resolução comentada

Resolução comentada

a) Marque no eixo horizontal o tempo (s) e no vertical a concentração de AB (em 10^{-6}\ \text{mol/L}). Os pontos a marcar são: (0;\,0), (5;\,40), (10;\,65), (15;\,80) e (20;\,87).

Ligue os pontos com uma curva suave que parte da origem. Ela é crescente e côncava para baixo: sobe rápido no início e vai ficando cada vez mais "achatada".

Isso acontece porque os reagentes A e B vão sendo consumidos, então a velocidade de formação de AB diminui com o tempo. O ganho de concentração a cada 5 s cai de 40 para 25, depois 15 e depois 7. A curva tende a um patamar (equilíbrio ou consumo total dos reagentes) em valores um pouco acima de 87\times10^{-6}\ \text{mol/L}.

Gráfico: curva crescente, partindo da origem, côncava para baixo e tendendo a um patamar.

b) A proporção A : B : AB é 1 : 1 : 1. Por isso a velocidade da reação é igual à velocidade de formação do complexo:

v_m=\frac{\Delta[\text{AB}]}{\Delta t}

Para todo o intervalo de 0 a 20 s:

v_m=\frac{(87-0)\times10^{-6}\ \text{mol/L}}{20-0\ \text{s}}=4{,}35\times10^{-6}\ \text{mol L}^{-1}\text{s}^{-1}

A velocidade média em cada trecho confirma que ela diminui ao longo do tempo:

  1. 0 a 5 s: \dfrac{40\times10^{-6}}{5}=8{,}0\times10^{-6}\ \text{mol L}^{-1}\text{s}^{-1}
  2. 5 a 10 s: \dfrac{25\times10^{-6}}{5}=5{,}0\times10^{-6}\ \text{mol L}^{-1}\text{s}^{-1}
  3. 10 a 15 s: \dfrac{15\times10^{-6}}{5}=3{,}0\times10^{-6}\ \text{mol L}^{-1}\text{s}^{-1}
  4. 15 a 20 s: \dfrac{7\times10^{-6}}{5}=1{,}4\times10^{-6}\ \text{mol L}^{-1}\text{s}^{-1}

A média desses quatro valores também dá 4{,}35\times10^{-6}.

Velocidade média da reação (0 a 20 s): 4{,}35\times10^{-6}\ \text{mol L}^{-1}\text{s}^{-1}.

Assunto: Velocidade de reação e fatores que a alteram.

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Ver como caiu na prova Questão 9 no caderno Grupo 2 da 2ª etapa da UFG 2013

Fonte: UFG 2ª etapa 2013 · 1º semestre · 2º dia · Grupo 2. Prova oficial ↗