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.