Dados para a reação são fornecidas na tabela a seguir:
Experimento <br> <br> 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?

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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