Dê as equações de velocidade para o seguinte mecanismo de reação:
Mostre que esse mecanismo é equivalente a
Passo 1
Então, a gente tem um mecanismo de reação onde a substância A se transforma em B e depois em C, e também pode voltar de C pra B e de B pra A. O conteúdo envolvido aqui é cinética química, que estuda como as reações acontecem no tempo. Vamos precisar das equações de velocidade para cada etapa da reação e mostrar que todo esse processo é equivalente a uma reação direta de A para C e vice-versa.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever as equações de velocidade para cada sentido da reação original. Para a seta de A para B, a velocidade é proporcional a [A] com constante
, e para B para A é proporcional a [B] com constante
. O mesmo vale para a B para C e C para B com constantes
e
, respectivamente.
Passo 3
As equações de velocidade ficam assim:
Passo 4
Para simplificar, assumimos que a concentração de B é constante no tempo (estado estacionário), ou seja,
. Isso facilita a resolução das equações.
Passo 5
Com
, temos:
Podemos rearranjar para encontrar [B]:
Passo 6
Agora, substituímos [B] na equação da velocidade da reação A para C:
Simplificando:
onde
Resposta
Assim, mostramos que o mecanismo original é equivalente a uma reação direta:
com as constantes de velocidade ajustadas
e
.