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O zinco metálico ( Zn ) sofre corrosão em solução aquosa de ácido sulfúrico $\left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4}\right)$ com formação de gás hidrogênio $\left(\mathrm{H}_{2}\right)$. O processo, também conhecido como oxidação do Zn , pode ser equacionado na forma iônica segundo a representação:
[\begin{equation} \mathrm{Zn}(s)+2 \mathrm{H}^{+}(a q) \longrightarrow \mathrm{Zn}^{2+}(a q)+\mathrm{H}_{2}(g) \end{equation}]
O estudo cinético dessa reação pode ser acompanhado a partir da taxa de formação do gás hidrogênio. A tabela apresenta algumas condições experimentais testadas.
| Experimento | Massa de Zn | Apresentação de Zn | $\left[\mathrm{H}^{+}\right]$ | Temperatura |
| :--: | :--: | :--: | :--: | :--: |
| 1 | $2,0 \mathrm{~g}$ | em pó | $1,0 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}$ | $50^{\circ} \mathrm{C}$ |
| 2 | $2,0 \mathrm{~g}$ | em pó | $1,0 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}$ | $20^{\circ} \mathrm{C}$ |
| 3 | $2,0 \mathrm{~g}$ | peça única | $1,0 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}$ | $20^{\circ} \mathrm{C}$ |
| 4 | $2,0 \mathrm{~g}$ | peça única | $0,2 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}$ | $20^{\circ} \mathrm{C}$ |
Em todos os experimentos o metal estava completamente submerso na solução ácida. Denominando $\mathrm{v}_{2}$ como a rapidez de formação de gás hidrogênio no experimento X , afirma-se, a partir das condições experimentais testadas, que
(A) $\mathrm{v}_{2}<\mathrm{v}_{1}<\mathrm{v}_{4}<\mathrm{v}_{3}$
(B) $\mathrm{v}_{4}=\mathrm{v}_{2}=\mathrm{v}_{3}<\mathrm{v}_{1}$
(C) $\mathrm{v}_{3}<\mathrm{v}_{2}<\mathrm{v}_{4}<\mathrm{v}_{1}$
(D) $\mathrm{v}_{4}<\mathrm{v}_{3}<\mathrm{v}_{2}<\mathrm{v}_{1}$
(E) $\mathrm{v}_{1}<\mathrm{v}_{2}<\mathrm{v}_{3}<\mathrm{v}_{4}$
$\mathrm{v}_{2}<\mathrm{v}_{1}<\mathrm{v}_{4}<\mathrm{v}_{3}$
$\mathrm{v}_{4}=\mathrm{v}_{2}=\mathrm{v}_{3}<\mathrm{v}_{1}$
$\mathrm{v}_{3}<\mathrm{v}_{2}<\mathrm{v}_{4}<\mathrm{v}_{1}$
$\mathrm{v}_{4}<\mathrm{v}_{3}<\mathrm{v}_{2}<\mathrm{v}_{1}$
$\mathrm{v}_{1}<\mathrm{v}_{2}<\mathrm{v}_{3}<\mathrm{v}_{4}$
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Enviado por Douglas Rolim há 3 semanas

Respostas

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Ed Inteligência Artificial do Passei Direto Verified user icon

há 3 semanas

Para analisar a taxa de formação do gás hidrogênio nos experimentos, precisamos considerar os fatores que influenciam a velocidade da reação: 1. Massa de Zn: Todos os experimentos têm a mesma massa de Zn (2,0 g), então esse fator não varia. 2. Apresentação de Zn: O zinco em pó (experimentos 1 e 2) tem uma área de superfície maior em comparação com uma peça única (experimentos 3 e 4), o que aumenta a taxa de reação. 3. Concentração de \([H^+]\): A concentração de íons hidrogênio é maior no experimento 1 (1,0 mol/L) do que no experimento 4 (0,2 mol/L), o que também afeta a velocidade da reação. 4. Temperatura: A temperatura do experimento 1 (50°C) é maior do que a do experimento 2 (20°C), o que geralmente aumenta a taxa de reação. Agora, vamos analisar as taxas de formação de gás hidrogênio (\(v\)): - Experimento 1: \(v_1\) (Zn em pó, 1,0 mol/L, 50°C) - taxa alta devido à temperatura e área de superfície. - Experimento 2: \(v_2\) (Zn em pó, 1,0 mol/L, 20°C) - taxa alta, mas menor que \(v_1\) devido à temperatura mais baixa. - Experimento 3: \(v_3\) (peça única, 1,0 mol/L, 20°C) - taxa menor que \(v_2\) devido à menor área de superfície. - Experimento 4: \(v_4\) (peça única, 0,2 mol/L, 20°C) - taxa mais baixa devido à menor concentração de \([H^+]\) e menor área de superfície. Com isso, podemos concluir que a ordem das taxas de formação de gás hidrogênio é: \(v_4 < v_3 < v_2 < v_1\) Portanto, a alternativa correta é: **(D) \(v_{4}

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