Considere a reação A+B produtos. Determine a lei de velocidade e ordem global da reação e calcule a constante de velocidade com base nos seguintes dados obtidos a determinada temperatura:
[A] / m o l L^-1 [B] / m o l L^-1 Velocidade / m o l L^-1 s^-1
1,50 1,50 3,20 times 10^-1
1,50 2,50 3,20 times 10^-1
3,00 1,50 6,40 times 10^-1

Passo 1

Então, a gente tem uma reação onde A e B se transformam em produtos. O exercício pede para a gente descobrir qual é a lei de velocidade dessa reação, a ordem global dela, e também calcular a constante de velocidade usando os dados fornecidos. Para isso, vamos precisar entender como as concentrações de A e B afetam a velocidade da reação.

Passo 2

Primeiro, vamos supor que a lei de velocidade da reação tem a forma geral:
Velocidade = k cdot [A]^m cdot [B]^n
Aqui, é a constante de velocidade, e e são as ordens da reação em relação a A e B, respectivamente.

Passo 3

Vamos comparar os experimentos para descobrir as ordens e .
Comparando Experimento 1 e 2:
  • [A] é o mesmo (1,50 mol/L)
  • [B] aumenta de 1,50 para 2,50 mol/L
  • Velocidade não muda (3,20 × 10^{-1} mol/L·s)
Como a velocidade não mudou quando [B] mudou, isso indica que a reação é de ordem zero em relação a B.
Então, .

Passo 4

Agora, vamos comparar o Experimento 1 e 3 para encontrar .
Entre Experimento 1 e 3:
  • [A] aumenta de 1,50 para 3,00 mol/L (dobro)
  • [B] mantém igual (1,50 mol/L)
  • Velocidade aumenta de 3,20 × 10^{-1} para 6,40 × 10^{-1} mol/L·s (também dobra)
Isso mostra que a velocidade é diretamente proporcional a [A]. Portanto, a reação é de primeira ordem em relação a A.
Então, .

Passo 5

Agora que temos Velocidade = k cdot [A] e 3,20 times 10^-1 = k cdot 1,50 , a lei de velocidade fica:
k = 3,20 times 10^-11,50
Vamos calcular k = 2,13 times 10^-1 , L mol^-1s^-1 usando o Experimento 1:

Resposta

A lei de velocidade da reação é:
Velocidade = 2,13 times 10^-1 cdot [A]
A ordem global da reação é 1 e a constante de velocidade é .

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