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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b) Calcule a constante de velocidade com as unidades adequadas
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos dá uma reação química entre o íon hipoclorito (
) e o íon iodeto (
). A equação da reação é:
A gente também tem uma tabela com as concentrações iniciais dos reagentes e a velocidade inicial da reação. Nosso objetivo aqui é encontrar a constante de velocidade dessa reação usando esses dados.
Passo 2
Primeiro, vamos entender como a velocidade da reação depende das concentrações dos reagentes. A lei da velocidade geral para uma reação desse tipo pode ser escrita assim:
Aqui,
é a constante de velocidade que queremos encontrar, e
e
são as ordens da reação em relação a cada reagente.
Passo 3
Para descobrir os valores de
e
, vamos comparar as velocidades com diferentes concentrações. Olhando a tabela:
- Quando dobramos a concentração de
de para mol/L, mantendo constante, a velocidade também dobra. - Da mesma forma, quando dobramos a concentração de
de para mol/L, mantendo constante, a velocidade dobra novamente.
Isso sugere que a reação é de primeira ordem em relação a cada reagente, ou seja,
e
.
Passo 4
Agora que sabemos que a lei da velocidade é:
Vamos usar um dos conjuntos de dados para encontrar
. Vou escolher o primeiro conjunto:
-
mol/L -
mol/L - Velocidade inicial =
mol/L·s
Substituindo na equação:
Passo 5
Vamos resolver para
:
Calculando o denominador:
Então:
Resposta
A constante de velocidade é
.