Escreva a lei da velocidade para o consumo de íons persulfato na reação e determine o valor de
Experimento Velocidade <br>
1 0,15 0,21 1,14
2 0,22 0,21 1,7
3 0,22 0,12 0,98

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para escrever a lei da velocidade para o consumo de íons persulfato na reação:
Isso está relacionado à cinética química, que estuda como as reações químicas acontecem ao longo do tempo. Para resolver isso, vamos precisar entender a lei da velocidade e como determinar a constante de velocidade usando os dados experimentais fornecidos.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é a lei da velocidade. Ela expressa a velocidade de uma reação em função das concentrações dos reagentes. Geralmente, é escrita da seguinte forma:
Onde:
  • é a constante de velocidade.
  • e são as concentrações dos reagentes.
  • e são as ordens da reação em relação a cada reagente.
No nosso caso, os reagentes são e .

Passo 3

Vamos supor que a lei da velocidade para a reação dada é:
Nosso objetivo é determinar os valores de , e usando os dados dos experimentos fornecidos.

Passo 4

Vamos analisar os dados dos experimentos:
Experimento Velocidade
1 0,15 0,21 1,14
2 0,22 0,21 1,7
3 0,22 0,12 0,98
Vamos usar esses dados para encontrar e .

Passo 5

Primeiro, vamos determinar a ordem da reação em relação a ( ).
Comparando os Experimentos 1 e 2:
  • A concentração de aumenta de 0,15 para 0,22 mol/L (fator de aumento = )
  • A concentração de permanece constante (0,21 mol/L)
  • A velocidade aumenta de 1,14 para 1,7 mol/L·s (fator de aumento = )
Usando a lei da velocidade:
Simplificando:
Tomando o logaritmo:
Arredondamos para .

Passo 6

Agora, vamos determinar a ordem da reação em relação a ( ).
Comparando os Experimentos 2 e 3:
  • A concentração de permanece constante (0,22 mol/L)
  • A concentração de diminui de 0,21 para 0,12 mol/L (fator de diminuição = )
  • A velocidade diminui de 1,7 para 0,98 mol/L·s (fator de diminuição = )
Usando a lei da velocidade:
Simplificando:
Tomando o logaritmo:
Arredondamos para .

Passo 7

Com os valores de e , a lei da velocidade fica:
Agora, vamos determinar o valor de usando qualquer um dos experimentos. Vamos usar o Experimento 1:

Resposta

A lei da velocidade para o consumo de íons persulfato é:

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