|
|||
---|---|---|---|
Experiment |
|
|
Initial rate
|
1 | 0.010 | 0.025 |
|
2 | 0.0050 | 0.025 |
|
3 | 0.010 | 0.0125 |
|
a) Qual é a lei de velocidade da reação ?, b) Calcule a constante de velocidade da reação, c) Proponha um mecanismo para a reação, consistente com a lei de velocidade.
Estudos feitos em faixas mais amplas de concentrações de reagentes mostram que a lei de velocidade fica:
Estudos feitos em faixas mais amplas de concentrações de reagentes mostram que a lei de velocidade fica:
d) Como fica a lei de velocidade para concentrações bem baixas e concentrações bem altas de
?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação química:
E nos dão uma tabela com diferentes concentrações de
e
, além das taxas iniciais da reação. A matéria aqui é Cinética Química, que estuda a velocidade das reações e como diferentes fatores a afetam. Vamos precisar aplicar a Lei da Velocidade para determinar como a velocidade da reação depende das concentrações dos reagentes.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar a lei de velocidade da reação. A lei de velocidade geral tem a forma:
Onde
é a constante de velocidade, e
e
são as ordens da reação em relação a
e
, respectivamente. Nosso objetivo é encontrar os valores de
,
e
.
Passo 3
Vamos comparar os experimentos 1 e 2 para ver como a variação de
afeta a taxa, mantendo a concentração de
constante (
).
- Experimento 1:
, taxa = - Experimento 2:
, taxa =
A concentração de
foi reduzida pela metade, e a taxa também foi reduzida pela metade. Isso sugere que a ordem em relação a
(
) é 1.
Passo 4
Agora, vamos comparar os experimentos 1 e 3 para ver como a variação de
afeta a taxa, mantendo a concentração de
constante (
).
- Experimento 1:
, taxa = - Experimento 3:
, taxa =
A concentração de
foi reduzida pela metade, e a taxa também foi reduzida pela metade. Isso sugere que a ordem em relação a
(
) é 1.
Passo 5
Com isso, a lei de velocidade fica:
Agora, vamos encontrar a constante de velocidade
. Podemos usar qualquer um dos experimentos; vamos usar o experimento 1.
Passo 6
Resolvendo para
:
Passo 7
Agora, propomos um mecanismo consistente com a lei de velocidade. Uma possibilidade é que a reação ocorra em duas etapas, sendo a etapa lenta a que determina a velocidade:
A etapa lenta envolve a reação de
com
, o que está de acordo com a lei de velocidade encontrada.
Resposta
A lei de velocidade da reação é
e a constante de velocidade é
.
Exercícios relacionados
Qual a radioatividade de 10 mg de
, em Curie (Ci)
Uma unidade utilizada para a radioatividade de radionuclídeos é o Curie (Ci), que corresponde ao número de desintegrações por segundo de 1 g do radionuclídeo.
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Em meio fortemente ácido e com excesso de ácido fórmico, a reação é de primeira ordem em
, com constante de velocidade de pseudoprimeira ordem k. Em certa temperatura, foram obtidos os seguintes valores para essa constante, para várias concentrações de HCOOH e
.
0,10 | 0,12 | 7,00 |
---|---|---|
0,10 | 0,05 | 2,92 |
0,12 | 0,15 | 2,80 |
0,22 | 0,15 | 5,13 |
a) Determine a ordem da reação em relação a HCOOH.
b) Determine a ordem da reação em relação a .
c) Calcule o valor médio da constante de velocidade experimental.
b) Determine a ordem da reação em relação a
c) Calcule o valor médio da constante de velocidade experimental.
São propostos dois mecanismos para essa reação:
I)
II) ,
,
,
Nesses mecanismos, as reações de constantes de velocidade e
, são, respectivamente, as etapas determinantes da velocidade da reação.
a) Deduza a equação da velocidade de formação de brometo de etila de acordo com os dois mecanismos.
b) A constante de velocidade experimental depende do haleto, decrescendo na ordem . Qual dos dois mecanismos essa observação sustenta? Por quê?
I)
II)
Nesses mecanismos, as reações de constantes de velocidade
a) Deduza a equação da velocidade de formação de brometo de etila de acordo com os dois mecanismos.
b) A constante de velocidade experimental depende do haleto, decrescendo na ordem
(1)
(2)
Qual a quantidade máxima, em porcentagem que se pode obter do ceteno , nessa temperatura?
(2)
Qual a quantidade máxima, em porcentagem que se pode obter do ceteno