Determine as ordens de reação com relação aos reagentes e a constante cinética a partir da Tabela 1.
Tabela 1: Velocidade da reação em função de várias concentrações dos reagentes A e B.
Tabela 1: Velocidade da reação em função de várias concentrações dos reagentes A e B.
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0,1 | 0,1 |
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0,2 | 0,1 |
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0,4 | 0,1 |
|
0,2 | 0,2 |
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(Resp.:
, ordem de
e ordem de
)
Passo 1
Então, vamos lá! A gente tem uma reação química onde os reagentes A e B se transformam em C:
Nosso objetivo é determinar as ordens de reação em relação aos reagentes A e B, além da constante cinética
. Para isso, vamos analisar a tabela que mostra como a velocidade da reação (
) varia com as concentrações de A e B.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que são “ordens de reação”. A ordem em relação a um reagente indica como a velocidade da reação depende da concentração desse reagente. A ordem total da reação é a soma das ordens em relação a cada reagente. A equação geral da velocidade é:
Onde:
-
é a velocidade da reação, -
é a constante cinética, -
e são as concentrações dos reagentes, -
e são as ordens de reação em relação a A e B, respectivamente.
Passo 3
Vamos usar os dados da tabela para encontrar
e
. Primeiro, observamos duas situações em que a concentração de um reagente muda enquanto a do outro permanece constante.
Para encontrar
:
- Compare a primeira e a segunda linhas da tabela, onde
é constante (0,1 mol/L). - Quando
passa de 0,1 para 0,2 mol/L, aumenta de para mol·L ·s .
Usamos a fórmula:
Substituindo:
Resolvendo para
:
Passo 4
Para encontrar
:
- Compare a primeira e a quarta linhas da tabela, onde
muda de 0,1 para 0,2 mol/L e muda de 0,1 para 0,2 mol/L. - Com essas mudanças, a velocidade
aumenta de para mol·L ·s .
Considerando que
, podemos escrever:
Sabemos que:
Passo 5
Agora que temos
e
, podemos encontrar a constante cinética
usando qualquer uma das linhas da tabela. Vamos usar a primeira linha:
Resposta
A ordem de reação é 2 para A e 3 para B, e a constante cinética é
.
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e K .
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de
nas CNTP, sabendo que nessa temperatura o
.
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0,089 unidades).
um experimento, a
Derive: