Para as reações de ordem 0, 1 e 2, determine:
a) A lei de velocidade.
b) A lei de velocidade integrada.
c) O gráfico utilizado para verificar a ordem (identifique também os coeficientes).
Passo 1
a) A lei da velocidade de reações de ordem 0, 1 e 2 quanto a um reagemte hipotético podem ser escritas como:
Passo 2
b) Conforme definimos na nossa teoria, a partir da lei de velocidade das reações, podemos montar a lei de velocidade integrada. Olha aí:
Ordem 0:
Em uma reação de ordem zero, a velocidade é uma constante.
Tal que a variação na concentração do reagente será:
Organizando pra que a gente possa integrar:
Aplicando a integral do tempo inicial ao final, considerando as concentrações inicial e final do reagente:
Considerando que, normalmente, :
Ordem 1:
Tal que a variação na concentração do reagente será:
Organizando pra que a gente possa integrar:
Aplicando a integral do tempo inicial ao final, considerando as concentrações inicial e final do reagente:
Considerando que, normalmente, :
Que, usando as propriedades dos logaritmos, também pode ser expressa como:
Ou, ainda:
Ordem 2:
Tal que a variação na concentração do reagente será:
Organizando pra que a gente possa integrar:
Aplicando a integral do tempo inicial ao final, considerando as concentrações inicial e final do reagente:
Considerando que, normalmente, :
Que também pode ser expresso por:
Passo 3
c) De acordo com as equações que definimos acima:
- Caso a reação seja de ordem zero:
- Caso a reação seja de primeira ordem:
- Caso a reação seja de segunda ordem:
Tal que o gráfico de versus pode ser utilizado para verificar se uma reação é de ordem zero.
Para que isso seja provado, ao traçar tal gráfico devemos obter uma reta, cujos coeficientes serão:
Onde é o coeficiente angular e o coeficiente linear.
Tanto o gráfico de versus quanto o gráfico de versus tempo podem ser utilizados.
Em ambos os casos, teremos retas.
Quanto aos coeficientes das retas:
Onde é o coeficiente angular e o coeficiente linear.
O gráfico de versus deve gerar uma reta, de coeficientes:
Onde é o coeficiente angular e o coeficiente linear.
Resposta
a) ,
b) ,
c)
ou