Um antiácido comercial em pastilhas possui, em sua composição, entre outras substâncias, bicarbonato de sódio, carbonato de sódio e ácido cítrico. Ao ser colocada em água, a pastilha dissolve-se completamente e libera gás carbônico, o que causa a efervescência. Para entender a influência de alguns fatores sobre a velocidade de dissolução da pastilha, adicionou-se uma pastilha a cada um dos quatro recipientes descritos na tabela, medindo-se o tempo até a sua dissolução completa.
| Solução | Tempo medido até a completa dissolução da pastilha (em segundos) |
| 1. Água mineral sem gás à temperatura ambiente (25 °C) | 36 |
| 2. Água mineral com gás à temperatura ambiente (25 °C) | 35 |
| 3. Água mineral sem gás deixada em geladeira (4 °C) | 53 |
| 4. Água mineral com gás deixada em geladeira (4 °C) | 55 |
Para todos os experimentos, foi usada água mineral da mesma marca. Considere a água com gás como tendo gás carbônico dissolvido.
Com base nessas informações, é correto afirmar que
o uso da água com gás, ao invés da sem gás, diminuiu a velocidade de dissolução da pastilha em cerca de 50%, uma vez que, como já possui gás carbônico, há o deslocamento do equilíbrio para a formação dos reagentes.
o uso da água com gás, ao invés da sem gás, aumentou a velocidade de dissolução da pastilha em cerca de 33%, uma vez que o gás carbônico acidifica a água, aumentando a velocidade de consumo do carbonato de sódio.
nem a mudança de temperatura nem a adição de gás carbônico na solução afetaram a velocidade da reação, uma vez que o sistema não se encontra em equilíbrio.
o aumento da temperatura da água, de 4 °C para 25 °C, levou a um aumento na velocidade da reação, uma vez que aumentou a frequência e a energia de colisão entre as moléculas envolvidas na reação.
o aumento da temperatura da água, de 4 °C para 25 °C, levou a um aumento na velocidade da reação, uma vez que facilita a liberação de gás carbônico da solução, deslocando o equilíbrio para a formação dos reagentes.
Resolução
Para comparar a velocidade da reação, observamos o tempo necessário para a dissolução completa: usando pastilhas equivalentes, quanto menor esse tempo, maior a velocidade do processo. Na água sem gás, o aumento da temperatura de 4 °C para 25 °C diminuiu o tempo de 53 para 36 segundos. Na água com gás, o mesmo aumento de temperatura diminuiu o tempo de 55 para 35 segundos. Portanto, o aquecimento acelerou o processo nas duas situações.
A explicação está na teoria das colisões: para reagirem, as partículas dos reagentes precisam colidir em condições adequadas e com energia suficiente. O aumento da temperatura eleva a energia cinética das partículas, isto é, a energia associada ao seu movimento. Elas passam a se movimentar mais rapidamente, aumentando a frequência e a energia das colisões. Assim, uma parcela maior das colisões consegue superar a energia de ativação, que é a energia mínima necessária para a reação ocorrer, tornando a reação mais rápida.
Já a presença de gás carbônico dissolvido produziu tempos muito próximos quando comparamos águas na mesma temperatura: 35 e 36 segundos a 25 °C, e 53 e 55 segundos a 4 °C. Os dados, portanto, evidenciam principalmente a influência da temperatura, conforme afirma a alternativa indicada.