Determine a ordem de reação, a constante de velocidade assim como a sua unidade, a concentração inicial de HI e a velocidade da reação quando a concentração de HI for .

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para determinar a ordem de reação, a constante de velocidade e sua unidade, além da concentração inicial de HI e a velocidade da reação quando a concentração de HI for . Isso está relacionado ao estudo das cinéticas químicas, que analisa como as reações acontecem e quão rápido elas ocorrem. Para resolver isso, vamos precisar entender a lei da velocidade e como ela se relaciona com a concentração dos reagentes.

Passo 2

Primeiro, precisamos determinar a ordem de reação em relação ao HI. A ordem de reação indica como a velocidade da reação depende da concentração dos reagentes. Geralmente, a lei da velocidade tem a forma:
Onde:
  • é a constante de velocidade.
  • é a concentração de HI.
  • é a ordem da reação em relação ao HI.
Para encontrar , geralmente comparamos como as variações na concentração de HI afetam a velocidade da reação a partir de dados experimentais.

Passo 3

Assumindo que temos dados de concentrações e velocidades, podemos usar o método das razões para determinar a ordem. Por exemplo, se dobrarmos a concentração de HI e a velocidade também dobrar, a reação é de primeira ordem ( ). Se a velocidade quadruplicar, a ordem é segunda ( ), e assim por diante.

Passo 4

Depois de determinar a ordem , podemos calcular a constante de velocidade . Rearranjando a fórmula da velocidade:
Basta substituir os valores conhecidos de velocidade e concentração para encontrar .

Passo 5

A unidade de depende da ordem da reação. As unidades são determinadas de forma que a velocidade tenha unidades de . Por exemplo:
  • Para , a unidade de é .
  • Para , a unidade é .

Passo 6

Agora, para encontrar a concentração inicial de HI, normalmente usamos os dados iniciais da reação onde . Se não temos um valor específico fornecido, podemos assumir que a concentração inicial é e usar as condições iniciais para calcular.

Passo 7

Finalmente, para encontrar a velocidade da reação quando , usamos a lei da velocidade com o valor de encontrado:
Substituímos e para calcular a velocidade desejada.

Resposta

Seguindo os passos acima, determinamos a ordem da reação, calculamos a constante de velocidade com sua unidade apropriada, identificamos a concentração inicial de HI e calculamos a velocidade da reação quando . A resposta final dependerá dos dados específicos fornecidos no exercício para cada etapa.

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