Desenvolva cinéticas homogêneas para as seguintes reações:
Passo 1
Beleza! Vamos resolver esse exercício sobre cinética química, que estuda a velocidade das reações químicas. O enunciado pede para desenvolver as cinéticas homogêneas para a reação:
Para isso, vamos precisar entender como as concentrações dos reagentes e produtos mudam ao longo do tempo e como isso se relaciona com as constantes de velocidade das reações direta e inversa.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as duas etapas principais dessa reação:
- Reação direta:
- Reação inversa:
Cada uma dessas reações tem uma constante de velocidade associada:
-
para a reação direta -
para a reação inversa
Passo 3
Agora, vamos expressar as taxas de reação para cada uma dessas etapas. A taxa de uma reação indica quão rápido os reagentes estão se transformando em produtos.
-
Taxa da reação direta (
): Como a reação direta consome apenas o reagente, a taxa é proporcional à sua concentração: -
Taxa da reação inversa (
): A reação inversa consome os produtose , então a taxa é proporcional às concentrações de ambos:
Passo 4
A taxa líquida da reação (
) é a diferença entre a taxa da reação direta e a taxa da reação inversa. Ela nos mostra se a reação está avançando mais para a formação de produtos ou para a formação de reagentes.
Resposta
As cinéticas homogêneas para a reação
são: