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?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre cinética química juntos! Primeiro, o enunciado nos apresenta a reação:
Vamos precisar entender como a concentração dos reagentes e produtos muda com o tempo para calcular a velocidade da reação. Para isso, vamos usar conceitos de variação de concentração e tempo.

Passo 2

Parte a: Precisamos expressar a velocidade da reação em termos da variação de concentração de cada reagente e produto.
A velocidade da reação pode ser definida como a taxa de consumo dos reagentes ou a taxa de formação dos produtos. Para a reação dada, temos que:
  • 2 mols de HBr são consumidos para formar 1 mol de H₂ e 1 mol de Br₂.
Então, podemos escrever a velocidade (v) da reação como:
Aqui, o sinal negativo indica que a concentração de HBr está diminuindo, enquanto as concentrações de H₂ e Br₂ estão aumentando.

Passo 3

Parte b: Nos primeiros 25,0 segundos, a concentração de HBr caiu de 0,600 mol/L para 0,512 mol/L. Vamos calcular a velocidade média da reação nesse intervalo de tempo.
Primeiro, calculamos a variação na concentração de HBr:
Agora, a velocidade média (v) é:

Passo 4

Parte c: Sabemos que o volume do recipiente é de 1,50 L e queremos saber a quantidade de Br₂ formada nos primeiros 15,0 segundos.
Vamos usar a velocidade média calculada na parte b para encontrar a variação na concentração de Br₂:
Agora, multiplicamos pela quantidade de volume para achar a quantidade de Br₂ formada:

Resposta

a. A velocidade da reação é dada por
b. A velocidade média da reação é .
c. A quantidade de formada é .

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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.
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
Complete a tabela:
Velocidade
A constante de velocidade para a reação, a uma certa temperatura, é .
a. Calcule a velocidade da reação quando .
b. Qual seria a velocidade da reação na concentração indicada na parte (a) se a reação fosse de segunda ordem? E de ordem zero? (Suponha o mesmo valor numérico para a constante de velocidade com as unidades apropriadas.)