Na reação de zinco metálico (Zn(s)) com ácido clorídrico (HCl(aq)), há formação de cloreto de zinco (ZnCl2(aq)) e gás hidrogênio (H2(g)), conforme ...

Para resolver essa questão, é necessário utilizar a equação da velocidade média da reação química, que é dada por: VM = ∆[HCl]/∆t = -1/2 ∆[H2]/∆t Onde ∆[HCl] é a variação da concentração de HCl no intervalo de tempo ∆t e ∆[H2] é a variação da concentração de H2 no mesmo intervalo de tempo. Substituindo os valores fornecidos na tabela, temos: VM1 = ∆[HCl]/∆t = (0,400 - 0,230)/(5 - 0) = 0,034 mol L-1 min-1 VM2 = ∆[HCl]/∆t = (0,230 - 0,200)/(8 - 5) = 0,010 mol L-1 min-1 Como a estequiometria da reação é 1:2 (1 mol de Zn reage com 2 mol de HCl), temos que a velocidade de consumo de HCl é igual à metade da velocidade de formação de H2. Portanto: VM1 = -1/2 ∆[H2]/∆t 0,034 = -1/2 ∆[H2]/∆t ∆[H2]/∆t = -0,068 mol L-1 min-1 Agora, podemos utilizar a equação da lei de velocidade da reação para determinar a concentração de HCl no tempo 10 minutos: VM = k[HCl]^a[Zn]^b Como a concentração de Zn não varia significativamente durante a reação, podemos considerá-la constante e igual a 1 mol L-1. Além disso, a ordem da reação em relação ao HCl é 1, pois a equação da velocidade média é diretamente proporcional à concentração de HCl elevada a essa ordem. Portanto: VM1/VM2 = [HCl]1/[HCl]2 0,034/0,010 = [HCl]1/[HCl]2 [HCl]1 = 3,4[HCl]2 Substituindo os valores na equação da lei de velocidade e isolando [HCl]1, temos: VM = k[HCl]^1 -0,068 = k[HCl]1 [HCl]1 = 0,068/k A constante de velocidade (k) pode ser determinada a partir da concentração inicial de HCl (0,400 mol L-1) e da velocidade inicial da reação (VM1): VM1 = k[HCl]0^1 0,034 = k(0,400)^1 k = 0,085 mol-1 L min-1 Substituindo o valor de k na equação da concentração de HCl no tempo 10 minutos, temos: [HCl]1 = 0,068/0,085 [HCl]1 = 0,800 mol L-1 Portanto, a alternativa correta é a letra A) 1,00 . 10-3.