Acredita-se que a decomposição do
envolve um mecanismo de duas etapas: 1
e
. Qual seria a lei da velocidade experimental observada, se a primeira etapa fosse lenta e a segunda fosse rápida?
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. A gente está trabalhando com cinética química, que é o estudo de como as reações químicas acontecem no tempo. O exercício fala sobre a decomposição do
que ocorre em duas etapas. Queremos descobrir qual é a lei da velocidade experimental quando a primeira etapa é a mais lenta (ou seja, a que controla a velocidade total da reação) e a segunda etapa é rápida. Para resolver isso, vamos precisar identificar qual etapa é a determinante da velocidade e usar isso para formular a lei da velocidade.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar qual das duas etapas é a lenta. A questão já nos diz que a primeira etapa é a lenta. Isso é importante porque, em mecanismos de reação, a etapa lenta geralmente é a que determina a velocidade final da reação. Então, a velocidade da reação inteira vai depender dessa primeira etapa.
Passo 3
Agora, vamos olhar para a primeira etapa:
Como essa etapa é a lenta e ela envolve apenas uma molécula de
se decompondo, a lei da velocidade será baseada nessa etapa. Em cinética, se uma etapa é lenta e envolve uma reagente, a velocidade da reação é diretamente proporcional à concentração desse reagente.
Passo 4
Então, a lei da velocidade fica:
Onde:
-
é a velocidade da reação, -
é a constante de velocidade, -
é a concentração de .
Resposta
A lei da velocidade experimental observada é:
Exercícios relacionados
Numa experiência, a reação de formação de amônia
, a partir do
e do
, está ocorrendo com um consumo de 12 mols de nitrogênio (
) a cada 120 segundos. Neste caso, a velocidade de consumo de Hidrogênio
é:
Em fase gasosa:
e CO são misturados em quantidades equimolares. Após 50 segundos, a concentração de
é igual a
. A velocidade média dessa reação em
é:
A poluição é uma das causas da destruição da camada de ozônio. Uma das reações que podem ocorrer no ar poluído é a reação do dióxido de nitrogênio com o ozônio:
Essa reação ocorre em duas etapas:
Qual a lei de velocidade dessa reação?
A combustão completa do pentano é representada, qualitativamente, pela seguinte equação (não balanceada):
. Partindo da equação química ajustada e estabelecendo um consumo de 1,5 mol de pentano em 30 minutos de reação, pode-se concluir que a velocidade da reação, em mols de gás carbônico por minuto, é: