Determine as equações de velocidades médias relativas de desaparecimento de reagentes e formação de produtos para cada uma das seguintes reações:
a) 2 O3(g) 3 O2(g)
b) 2 HOF(g) 2 HF(g)+O2(g)
c) 2 NO(g)+Br2 2 NOBr(g)
d) N2(g)+3 H2(g) 2 NH3(g).

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para determinarmos as equações das velocidades médias relativas de desaparecimento dos reagentes e formação dos produtos para cada reação química listada. Isso faz parte da matéria de Cinética Química, que estuda como as reações ocorrem e a velocidade com que acontecem. Para resolver, vamos usar os coeficientes estequiométricos das equações químicas para relacionar as taxas de desaparecimento e formação das substâncias envolvidas.

Passo 2

Vamos começar com a primeira reação:
a) 2 O3(g) 3 O2(g)
Nessa equação, 2 moléculas de ozônio ( O3) se transformam em 3 moléculas de oxigênio ( O2). A velocidade da reação está relacionada à taxa com que os reagentes desaparecem e os produtos aparecem.

Passo 3

Para relacionar as velocidades, usamos os coeficientes estequiométricos:
Velocidade = -12 d[O3]dt = 13 d[O2]dt
Aqui, -12 d[O3]dt representa a taxa de desaparecimento de ozônio, e 13 d[O2]dt representa a taxa de formação de oxigênio.

Passo 4

Agora, a segunda reação:
b) 2 HOF(g) 2 HF(g) + O2(g)
Aqui, 2 moléculas de HOF se transformam em 2 moléculas de HF e 1 molécula de $ \mathrm{O}_{2} $. Vamos relacionar as taxas de desaparecimento e formação.

Passo 5

Aplicando os coeficientes:
Velocidade = -12 d[HOF]dt = 12 d[HF]dt = 11 d[O2]dt
Isso significa que a taxa de desaparecimento de HOF é metade da taxa de formação de HF e igual à taxa de formação de $ \mathrm{O}_{2} $.

Passo 6

Terceira reação:
c) 2 NO(g) + Br2 2 NOBr(g)
Nesta reação, 2 moléculas de NO e 1 molécula de $ \mathrm{Br}_{2} $ formam 2 moléculas de NOBr. Vamos expressar as taxas.

Passo 7

Usando os coeficientes:
Velocidade = -12 d[NO]dt = -11 d[Br2]dt = 12 d[NOBr]dt
Ou seja, a taxa de desaparecimento de NO é metade da taxa de desaparecimento de $ \mathrm{Br}_{2} $ e igual à metade da taxa de formação de NOBr.

Passo 8

Última reação:
d) N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)
Aqui, 1 molécula de $ \mathrm{N}{2} $ e 3 moléculas de $ \mathrm{H}{2} $ se transformam em 2 moléculas de $ \mathrm{NH}_{3} $. Vamos determinar as velocidades.

Passo 9

Aplicando os coeficientes:
Velocidade = -11 d[N2]dt = -13 d[H2]dt = 12 d[NH3]dt
Isso indica que a taxa de desaparecimento de $ \mathrm{N}{2} $ é igual a um terço da taxa de desaparecimento de $ \mathrm{H}{2} $ e igual à metade da taxa de formação de $ \mathrm{NH}_{3} $.

Resposta

As equações das velocidades médias relativas são:
a) $ Velocidade = -\frac{1}{2} \frac{d[\mathrm{O}{3}]}{dt} = \frac{1}{3} \frac{d[\mathrm{O}{2}]}{dt} $
b) $ Velocidade = -\frac{1}{2} \frac{d[\mathrm{HOF}]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[\mathrm{HF}]}{dt} = \frac{d[\mathrm{O}_{2}]}{dt} $
c) $ Velocidade = -\frac{1}{2} \frac{d[\mathrm{NO}]}{dt} = -\frac{d[\mathrm{Br}_{2}]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[\mathrm{NOBr}]}{dt} $
d) $ Velocidade = -\frac{d[\mathrm{N}{2}]}{dt} = -\frac{1}{3} \frac{d[\mathrm{H}{2}]}{dt} = \frac{1}{2} \frac{d[\mathrm{NH}_{3}]}{dt} $

Exercícios relacionados