íon persulfato reage com o íon iodeto em solução aquosa segundo a seguinte equação:
Os seguintes dados são obtidos a uma certa temperatura:
Experimento Velocidade
1 0,0200 0,0155
2 0,0250 0,0200
3 0,0300 0,0200
4 0,0300 0,0275
a. Qual é a ordem da reação em relação ao íon persulfato e ao íon iodeto? Qual será a ordem global da reação?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem aqui uma reação química entre íons persulfato ( ) e íons iodeto ( ). A pergunta quer saber qual é a ordem da reação em relação a cada um desses íons e, depois, a ordem total da reação. Para resolver isso, vamos usar os dados experimentais de concentrações e velocidades da reação para descobrir como cada concentração afeta a velocidade.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa “ordem da reação”. A ordem em relação a um reagente indica como a concentração desse reagente influencia a velocidade da reação. Se a ordem for 1, a velocidade é diretamente proporcional à concentração; se for 2, a velocidade depende do quadrado da concentração, e assim por diante.

Passo 3

Agora, vamos analisar os dados experimentais para encontrar a ordem em relação ao íon persulfato ( ). Observando os experimentos 1 e 2:
  • No experimento 1, a concentração de aumenta de 0,0200 para 0,0250 mol/L.
  • A velocidade da reação aumenta de para mol/(L·min).
Vamos calcular como a velocidade muda em relação à mudança na concentração:
Agora, usamos a relação da lei de velocidade:
Onde é a ordem em relação ao persulfato. Substituindo:
Resolvendo para , temos aproximadamente , o que está próximo de 1, então podemos considerar que a ordem em relação a é aproximadamente 1.

Passo 4

Agora, vamos descobrir a ordem em relação ao íon iodeto ( ). Vamos comparar os experimentos 2 e 3, onde a concentração de permanece a mesma (0,0200 mol/L), mas a concentração de aumenta de 0,0250 para 0,0300 mol/L.
No entanto, para isolar o efeito do , vamos comparar os experimentos 3 e 4, onde a concentração de é constante em 0,0300 mol/L, enquanto a concentração de aumenta de 0,0200 para 0,0275 mol/L.
  • Velocidade no experimento 3: mol/(L·min)
  • Velocidade no experimento 4: mol/(L·min)
Vamos calcular a mudança na velocidade:
E a mudança na concentração de :
Aplicando na lei de velocidade:
Onde é a ordem em relação ao iodeto. Substituindo:
Resolvendo para , temos aproximadamente , então a ordem em relação a é 1.

Resposta

A reação é de primeira ordem em relação ao íon persulfato ( ) e de primeira ordem em relação ao íon iodeto ( ). Portanto, a ordem global da reação é 2.

Exercícios relacionados

A partir das fórmulas moleculares fornecidas abaixo, monte todas as estruturas possiveis, com seus respectivos nomes.
  • Lembre-se que as cadeias podem ser normais ou ramificadas, abertas ou fechadas, saturadas ou insaturadas, homogêneas ou heterogêneas. O Carbono pode fazer ligação simples, dupla ou tripla.
  • Confira os números de hidrogênios na estrutura com aqueles fornecidos na fórmula molecular.
  • Resolver no caderno em duplas. Cada um deve ter as estruturas em seu caderno.
    - Montar todas as estruturas de cadeia aberta e saturadas.
A partir das fórmulas moleculares fornecidas abaixo, monte todas as estruturas possiveis, com seus respectivos nomes.
  • Lembre-se que as cadeias podem ser normais ou ramificadas, abertas ou fechadas, saturadas ou insaturadas, homogêneas ou heterogêneas. O Carbono pode fazer ligação simples, dupla ou tripla.
  • Confira os números de hidrogênios na estrutura com aqueles fornecidos na fórmula molecular.
  • Resolver no caderno em duplas. Cada um deve ter as estruturas em seu caderno.
    - Montar todas as estruturas possíveis.
Observe as seguintes etapas elementares:



a. Indique o(s) intermediário(s) e catalisador, se houver.
íon persulfato reage com o íon iodeto em solução aquosa segundo a seguinte equação:
Os seguintes dados são obtidos a uma certa temperatura:
Experimento Velocidade
1 0,0200 0,0155
2 0,0250 0,0200
3 0,0300 0,0200
4 0,0300 0,0275
d. Quando e , qual é a velocidade da reação à temperatura do experimento?