Considere a reação
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:
|
|
Velocidade
|
---|---|---|
1,50 | 1,50 |
|
1,50 | 2,50 |
|
3,00 | 1,50 |
|
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:
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
e
, a lei de velocidade fica:
Vamos calcular
usando o Experimento 1:
Resposta
A lei de velocidade da reação é:
A ordem global da reação é 1 e a constante de velocidade é
.
Exercícios relacionados
A sacarose (açúcar,
) é oxidada a
e
. A variação de entalpia para a reação pode ser medida no laboratório.
Qual é a variação de entalpia para a oxidação de
(1 colher de chá) de açúcar?
A constante de velocidade para a reação em fase gasosa abaixo varia com a temperatura de acordo com os dados apresentados na tabela. Determine a energia de ativação para o processo, de acordo com a equação de Arrhenius.
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100 | 200 | 300 | 400 |
---|---|---|---|---|
|
0,011 | 0,18 | 1,2 | 4,4 |
Para a reação:
, em qual sentido o equilíbrio se deslocará quando (a)
for removido;
O dióxido de nitrogênio,
, um gás castanho, pode existir em equilíbrio com o gás incolor
.
a
para a reação.
Suponha que a concentração de
seja
e a concentração de
seja
. (a) Q é maior, menor ou igual a Kc?