Dados para a reação
são fornecidas na tabela a seguir:
Experimento |
|
|
Velocidade inicial <br>
|
---|---|---|---|
|
0,1 | 0,2 |
|
|
0,4 | 0,2 | 0,384 |
|
0,1 | 0,5 |
|
3a
Qual é a ordem da reação global?
Qual é a ordem da reação global?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química onde 2 moléculas de NO reagem com 1 molécula de Br₂ pra formar 2 moléculas de NOBr. A tabela mostra diferentes concentrações de NO e Br₂ e as velocidades iniciais da reação. Nosso objetivo aqui é descobrir a ordem global da reação. Para isso, vamos usar conceitos de cinética química, especificamente a lei da velocidade, que relaciona a velocidade da reação com as concentrações dos reagentes.
Passo 2
Primeiro, vamos descobrir a ordem da reação em relação ao NO. Olha só os experimentos 1 e 2:
- Experimento 1: [NO] = 0,1 mmol/L, [Br₂] = 0,2 mmol/L, Velocidade = 2,4 × 10⁻² mol/L·s
- Experimento 2: [NO] = 0,4 mmol/L, [Br₂] = 0,2 mmol/L, Velocidade = 0,384 mol/L·s
Aqui, a concentração de Br₂ permanece a mesma, então qualquer mudança na velocidade é devido ao NO. Vamos comparar as velocidades:
Agora, veja como a concentração de NO mudou:
A velocidade aumentou 16 vezes quando a concentração de NO aumentou 4 vezes. A gente usa a relação:
Substituindo:
Sabemos que
, então:
Isso significa que a ordem da reação em relação ao NO é 2.
Passo 3
Agora, vamos descobrir a ordem em relação ao Br₂ usando os experimentos 1 e 3:
- Experimento 1: [NO] = 0,1 mmol/L, [Br₂] = 0,2 mmol/L, Velocidade = 2,4 × 10⁻² mol/L·s
- Experimento 3: [NO] = 0,1 mmol/L, [Br₂] = 0,5 mmol/L, Velocidade = 6,0 × 10⁻² mol/L·s
Aqui, a concentração de NO permanece a mesma, então qualquer mudança na velocidade é devido ao Br₂. Vamos comparar as velocidades:
Agora, veja como a concentração de Br₂ mudou:
A velocidade aumentou 2,5 vezes quando a concentração de Br₂ aumentou 2,5 vezes. Usando a relação:
Substituindo:
Isso significa que:
Portanto, a ordem da reação em relação ao Br₂ é 1.
Passo 4
Agora que sabemos as ordens individuais:
- Ordem em relação ao NO (m) = 2
- Ordem em relação ao Br₂ (n) = 1
A ordem global da reação é a soma dessas ordens:
Resposta
A ordem global da reação é 3.
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