íon persulfato reage com o íon iodeto em solução aquosa segundo a seguinte equação:
Os seguintes dados são obtidos a uma certa temperatura:
Experimento |
|
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Velocidade
|
---|---|---|---|
1 | 0,0200 | 0,0155 |
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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.
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- 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.
a. Indique o(s) intermediário(s) e catalisador, se houver.
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?