Forneça a lei da velocidade que corresponde a cada um dos mecanismos sugeridos a seguir:
Mecanismo 1 - Etapa 1:
Mecanismo 2 -Etapa 1 (lenta):
Etapa 2 (rápida):
Mecanismo 1:
Mecanismo 2:
Mecanismo 1 - Etapa 1:
Mecanismo 2 -Etapa 1 (lenta):
Etapa 2 (rápida):
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão que pede para a gente encontrar a lei da velocidade para dois mecanismos diferentes de uma reação química. O assunto aqui é Cinética Química, que estuda a velocidade das reações e os fatores que a influenciam. Para isso, vamos analisar cada etapa dos mecanismos propostos e aplicar a teoria das leis de velocidade para descobrir como cada mecanismo afeta a velocidade da reação.
Passo 2
Mecanismo 1:
Vamos começar pelo Mecanismo 1, que tem apenas uma etapa:
Como essa é a única etapa do mecanismo, ela é a etapa determinante que controla a velocidade da reação. Para encontrar a lei da velocidade, observamos os reagentes dessa etapa.
A lei da velocidade geral para uma reação é dada por:
Onde:
-
é a constante de velocidade, -
e são as concentrações dos reagentes, -
e são as ordens da reação em relação a cada reagente.
No Mecanismo 1, os reagentes são
e
. A estequiometria da equação mostra que são necessários 2 mols de
para cada mol de
. Assim, a lei da velocidade fica:
Passo 3
Mecanismo 2:
Agora, vamos analisar o Mecanismo 2, que tem duas etapas:
Etapa 1 (lenta):
Etapa 2 (rápida):
A etapa lenta é a etapa determinante da velocidade, ou seja, ela controla a velocidade geral da reação. Então, vamos usar essa etapa para encontrar a lei da velocidade.
Na etapa lenta, os reagentes são
e
, e a reação consome 1 mol de cada reagente. Portanto, a lei da velocidade para essa etapa é:
Essa é a velocidade geral da reação, já que a etapa lenta controla a velocidade total.
Resposta
A lei da velocidade para cada mecanismo é:
-
Mecanismo 1:
-
Mecanismo 2:
Exercícios relacionados
O que aconteceria à velocidade da reação se a concentração de NO fosse triplicada?
Dê as configurações eletrônicas dos elementos neutros e íons abaixo :
A constante de equilíbrio
para a reação
é 0,00463 a
.
Se um reator de é preenchido inicialmente com
de
puro, quais serão as concentrações, em mol/L, de
e CO no equilíbrio?
Se um reator de
Sabendo que o aumento da temperatura favoreceu a decomposição do
, diga se a reação
é endotérmica ou exotérmica.