Experimento |
|
|
Velocidade
|
---|---|---|---|
1 | 0,100 | 0,100 | 5,00 |
2 | 0,300 | 0,100 | 45,00 |
3 | 0,100 | 0,200 | 10,00 |
4 | 0,300 | 0,200 | 90,00 |
a. Qual a ordem de reação para cada reagente?
b. Escreva a lei de velocidade?
c. Determine o valor de K.
b. Escreva a lei de velocidade?
c. Determine o valor de K.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado trata de cinética química, especificamente sobre a ordem de reação e a lei de velocidade. Precisamos descobrir a ordem da reação para cada reagente, escrever a lei de velocidade e encontrar o valor da constante
. Para isso, vamos analisar os dados fornecidos das diferentes experimentações.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa “ordem de reação”. A ordem de uma reação indica como a velocidade da reação depende das concentrações dos reagentes. Por exemplo, se a velocidade dobrou quando a concentração de
dobrou, dizemos que a reação é de primeira ordem em relação a
.
Passo 3
Para encontrar a ordem de reação para cada reagente, vamos comparar experimentos onde a concentração de um reagente varia enquanto a do outro permanece constante.
Passo 4
Vamos começar analisando o reagente
.
- Experimento 1 vs Experimento 2:
-
passa de 0,100 para 0,300 mol/L (triplica). -
permanece em 0,100 mol/L. - A velocidade passa de 5,00 para 45,00 mol L
min (multiplica por 9).
-
Vamos chamar a ordem em relação a
de
.
A relação é:
Substituindo:
Sabemos que
, então
.
Passo 5
Agora, vamos analisar o reagente
.
- Experimento 1 vs Experimento 3:
-
permanece em 0,100 mol/L. -
passa de 0,100 para 0,200 mol/L (duplica). - A velocidade passa de 5,00 para 10,00 mol L
min (duplica).
-
Vamos chamar a ordem em relação a
de
.
A relação é:
Substituindo:
Sabemos que
, então
.
Passo 6
Então, a ordem de reação em relação a
é 2 e em relação a
é 1.
Passo 7
Agora, vamos escrever a lei de velocidade. A lei de velocidade geral para uma reação é dada por:
Substituindo os valores de
e
:
Passo 8
Por último, vamos determinar o valor da constante
. Podemos usar qualquer experimento para isso. Vamos usar o Experimento 1:
Resposta
a. A ordem de reação é 2 em relação a
e 1 em relação a
.
b. A lei de velocidade é
.
c. O valor de
é
.
Exercícios relacionados
Sabendo-se que a reação é de primeira e segunda ordem em relação a
e
, respectivamente, complete a tabela a seguir:
Experimento |
|
|
|
Velocidade /
|
---|---|---|---|---|
1 | 0,200 | 0,200 | 0,149 | |
2 | 0,633 | 0,42 | 0,833 | |
3 | 0,050 | 0,0911 | 0,00624 |
Espécie |
|
|
---|---|---|
|
-287.0 | 311.8 |
|
0 | 223.1 |
|
-374.9 | 364.5 |
a. Expresse a velocidade da reação em termos da variação de concentração de cada um dos reagentes e produtos.
b. Nos primeiros 25,0 s desta reação a concentração de HBr caiu de para
. Calcule a velocidade média da reação durante esse intervalo de tempo.
c. Se o volume do recipiente de reação na parte b era de , que quantidade de
foi formada durante os primeiros 15,0 s da reação?
b. Nos primeiros 25,0 s desta reação a concentração de HBr caiu de
c. Se o volume do recipiente de reação na parte b era de
Complete a tabela:
|
|
|
|
Velocidade |
---|---|---|---|---|
|