Durante a investigação cinética da decomposição catalítica do peróxido de hidrogênio (\( H_2O_2 \)) sobre um catalisador metálico sólido, observou-se que a velocidade da reação variava de forma não linear com a concentração de \( H_2O_2 \), e que o acúmulo de oxigênio (produto) influenciava negativamente a taxa de decomposição. A reação global considerada é:
\( 2H_2O_2(aq) \rightarrow 2H_2O(l) + O_2(g) \quad (\Delta H < 0) \)
Com base nesse cenário e nos fundamentos de cinética química e catálise heterogênea, analise as seguintes afirmativas:
I. A ordem de reação em relação ao \( H_2O_2 \) pode ser não inteira ou até negativa, mesmo que a etapa determinante do mecanismo seja unimolecular, devido a efeitos de adsorção e saturação dos sítios catalíticos.
II. A presença de oxigênio, produto da reação, pode diminuir a velocidade da decomposição do \( H_2O_2 \) por adsorver competitivamente nos sítios ativos do catalisador, caracterizando inibição por produto.
III. A energia de ativação aparente pode assumir valores negativos em reação catalisadas, sem violar a termodinâmica, especialmente quando processos de adsorção exotérmicos dominam o controle cinético.
IV. A isoterma de Langmuir permanece aplicável mesmo em situações de adsorção competitiva entre diferentes espécies, desde que sejam mantidas suas premissas, como superfície homogênea e adsorção reversível.
V. A equação de Eyring, por ter sido derivada para sistemas homogêneos, não pode ser utilizada para descrever reações heterogêneas, ainda que haja um estado de transição bem definido.
Assinale a alternativa que indica a opção correta: