(a) Determine the order of the reaction for each reactant.
(b) Write the rate equation for the reaction.
© Calculate the rate constant.
(d) Calculate the rate (in ) at the instant when and .
(e) At the instant when NO is reacting at the rate , what is the rate at which is reacting and is forming?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem uma reação química envolvendo óxido nítrico (NO) e oxigênio (O₂) formando dióxido de nitrogênio (NO₂). O problema está dividido em cinco partes (a a e), e vamos resolver cada uma passo a passo. Para isso, vamos precisar entender de taxa de reação, ordem de reação, equação de taxa e como calcular a constante de taxa e as velocidades das reações envolvidas.

Passo 2

(a) Determinar a ordem da reação para cada reagente.
Primeiro, precisamos entender o que é a ordem de reação. A ordem de uma reação indica como a velocidade da reação depende da concentração de cada reagente. Se a reação for elementar (isto é, ocorre em um único passo), a ordem será igual ao coeficiente estequiométrico de cada reagente na equação balanceada.
Na nossa reação:
  • O coeficiente para NO é 1.
  • O coeficiente para O₂ é 1/2.
Portanto, assumindo que a reação é elementar:
  • A ordem em relação a NO é 1.
  • A ordem em relação a O₂ é 0,5.

Passo 3

(b) Escrever a equação de taxa para a reação.
A equação de taxa relaciona a velocidade da reação com as concentrações dos reagentes elevados às suas respectivas ordens. A forma geral é:
Onde:
  • é a constante de taxa.
  • e são as ordens de reação em relação a cada reagente.
Com base na parte (a):
  • Ordem em relação a NO: 1
  • Ordem em relação a O₂: 0,5
Então, a equação de taxa fica:

Passo 4

© Calcular a constante de taxa, .
Para encontrar , precisamos de dados experimentais que relacionem a velocidade da reação com as concentrações dos reagentes. No entanto, o problema não forneceu esses dados diretamente. Supondo que tenhamos a equação de taxa e que possamos isolar se soubermos a velocidade para determinadas concentrações.
A partir da equação de taxa:
Sem valores específicos de velocidade, não podemos calcular um valor numérico para . Se você tiver dados adicionais, pode usar essa fórmula para encontrar a constante de taxa.

Passo 5

(d) Calcular a taxa no instante com e .
Vamos usar a equação de taxa que encontramos:
Precisamos do valor de para calcular a velocidade. Supondo que já tenhamos , substituímos os valores:
Calculando :
Então:
Sem o valor de , a velocidade será expressa em termos de .

Passo 6

(e) Determinar as taxas de reação de e formação de quando está reagindo a .
Sabemos que:
Pela estequiometria da reação:
  • A velocidade de consumo de está relacionada à velocidade de consumo de e à velocidade de formação de .
Relacionamentos estequiométricos:

Resposta

Concluindo:
a) A ordem da reação é 1 em relação a NO e 0,5 em relação a O₂.
b) A equação de taxa é .
c) A constante de taxa pode ser calculada usando , desde que os dados da velocidade estejam disponíveis.
d) A taxa da reação no instante dado é aproximadamente .
e) Quando está reagindo a :
  • A taxa de consumo de é .
  • A taxa de formação de é .

Exercícios relacionados

Experiment [NO] Initial Rate <br> (mol NO/L h)
1
2
3
4 ?
(a) What is the rate law for this reaction?
(b) What is the rate constant for the reaction?
© What is the initial rate of the reaction in experiment 4?
Amostra, mL Padrão, mL Absorbância
10,0 0,0 0,201
10,0 10,0 0,292
10,0 20,0 0,378
10,0 30,0 0,467
10,0 40,0 0,554
Calcule a concentração de cobre em ppm do metal na amostra.
Extracting iodine from water with the nonpolar solvent . is more soluble in and, after shaking a mixture of water and , the has accumulated in the more dense layer.
The equilibrium constant is 85.0 for the process
You place 0.0340 g of in 100.0 mL of water. After shaking it with 10.0 mL of , how much remains in the water layer?
Qual é a massa em gramas de (Russel pg107-2.62): de