Considere uma reação química hipotética representada pela eq...

Para resolver essa questão, precisamos entender o comportamento da cinética química em relação aos gráficos de concentração, tempo e velocidade. Cinética química é o estudo da rapidez das reações químicas e dos fatores que influenciam essa rapidez.

Cada proposição faz referência a um tipo de gráfico que nos ajuda a determinar a ordem da reação.

Vamos analisar cada proposição:

I. Se o gráfico de [X] em função do tempo for uma curva linear, a lei de velocidade da reação dependerá somente da constante de velocidade.

Essa proposição está correta. Quando a concentração de um reagente ([X]) decresce linearmente com o tempo, significa que a reação é de primeira ordem em relação a X. Para tal, a velocidade é determinável como uma constante, visto que não depende da concentração do reagente. A fórmula típica é v = k[X], onde k é a constante de velocidade.

II. Se o gráfico de 1/[X] em função do tempo for uma curva linear, a ordem de reação será 2.

Correto. Um gráfico linear de 1/[X] versus tempo indica que a reação é de segunda ordem em relação a X. A equação para uma reação de segunda ordem é v = k[X]^2, onde a linearidade deste gráfico confirma a dependência quadrática da concentração.

III. Se o gráfico da velocidade da reação em função de [X] for uma curva linear, a ordem de reação será 1.

Verdadeiro. Se a velocidade cresce linearmente com a concentração de X, estamos lidando com uma reação de primeira ordem. Isso ocorre porque a velocidade da reação é diretamente proporcional à concentração do reagente, seguindo o modelo v = k[X].

IV. Se o gráfico da velocidade de reação em função de [X]^2 for uma curva linear, a ordem de reação será 2.

Essa proposição também está correta. Um gráfico linear de velocidade versus [X]^2 indica uma reação de segunda ordem, onde a velocidade é proporcional ao quadrado da concentração do reagente.

Portanto, de acordo com a análise, a alternativa correta é E - todas. Todas as proposições estão corretas ao analisar seus respectivos gráficos e como eles refletem a ordem da reação.

Para questões deste tipo, é essencial conhecer as características dos gráficos de reação de diferentes ordens e como eles se relacionam com as leis de velocidade. Isso ajuda a interpretar corretamente os dados experimentais.

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