O íon iodeto (1) reage com o íon hipoclorito (
da seguinte maneira:
. Essa reação rápida oferece os seguintes dados de velocidade:
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Velocidade inicial
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a) Escreva a lei de velocidade dessa reação
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação entre os íons hipoclorito (OCl⁻) e iodeto (I⁻), e queremos descobrir qual é a lei de velocidade dessa reação. Isso faz parte do assunto de cinética química, que estuda a velocidade das reações e como ela depende das concentrações dos reagentes.
Passo 2
A lei de velocidade de uma reação química mostra como a velocidade da reação depende das concentrações dos reagentes. Geralmente, ela é expressa 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.
Passo 3
Vamos usar os dados da tabela para encontrar os valores de
e
. Para isso, comparamos experimentos onde a concentração de um reagente muda enquanto a do outro permanece constante. Primeiro, vamos encontrar a ordem em relação ao
.
Passo 4
Comparando o primeiro e o segundo experimento:
- No primeiro experimento:
mol/L, velocidade = mol/L/s - No segundo experimento:
mol/L, velocidade = mol/L/s
A concentração de
dobrou e a velocidade também dobrou. Isso sugere que a reação é de primeira ordem em relação a
(
).
Passo 5
Agora, vamos encontrar a ordem em relação ao
comparando o primeiro e o terceiro experimento:
- No primeiro experimento:
mol/L, velocidade = mol/L/s - No terceiro experimento:
mol/L, velocidade = mol/L/s
Aqui também, a concentração de
dobrou e a velocidade dobrou. Portanto, a reação é de primeira ordem em relação a
(
).
Passo 6
Com os valores das ordens
e
encontrados, podemos escrever a lei de velocidade completa:
Resposta
A lei de velocidade da reação é: