Uma certa reação complexa é de primeira ordem em relação a
, de segunda ordem relativamente a B e de terceira ordem com relação a C. Como se altera a velocidade da reação quando duplicamos a concentração de :
b)
?
b)
Passo 1
Ok, vamos lá! Temos uma reação química que depende das concentrações de três substâncias: A, B e C. A ordem da reação em relação a cada uma delas é:
- Primeira ordem em A
- Segunda ordem em B
- Terceira ordem em C
O que queremos descobrir é como a velocidade da reação muda quando dobramos a concentração de B. Para resolver isso, vamos precisar entender como as ordens de reação afetam a velocidade total da reação.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a lei de velocidade para reações que seguem ordens diferentes em cada reagente. A lei de velocidade geral é dada por:
Onde:
-
é a velocidade da reação -
é a constante de velocidade -
são as concentrações das substâncias A, B e C -
são as ordens da reação em relação a cada substância
No nosso caso:
-
(primeira ordem em A) -
(segunda ordem em B) -
(terceira ordem em C)
Então, a lei de velocidade fica:
Passo 3
Queremos saber como a velocidade
muda quando dobramos a concentração de B. Vamos chamar a concentração inicial de B de
, e a nova concentração após duplicar será
.
Vamos substituir
por
na equação da velocidade:
Passo 4
Agora, vamos calcular o impacto desse aumento na velocidade:
Resposta
Quando dobramos a concentração de B, a velocidade da reação aumenta quatro vezes.