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?

Passo 1

Vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Temos uma reação química onde o íon persulfato ( ) reage com o íon iodeto ( ) formando produtos. A tabela nos dá dados de diferentes experimentos com concentrações iniciais de reagentes e a velocidade da reação correspondente. Nosso objetivo é determinar a velocidade da reação quando as concentrações de e são 0,105 mol/L e 0,0875 mol/L, respectivamente. Para resolver isso, vamos precisar entender a lei da velocidade da reação e como determinar os expoentes que relacionam as concentrações dos reagentes com a velocidade da reação.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a lei da velocidade geral para uma reação pode ser expressa como:
Aqui, é a constante da velocidade, e e são os expoentes que indicam a ordem da reação em relação a cada reagente. Nosso primeiro passo é determinar os valores de e usando os dados dos experimentos fornecidos.

Passo 3

Vamos comparar Experiment 1 e Experiment 2 para encontrar o valor de . Observamos que, ao aumentar a concentração de de 0,0200 para 0,0250 mol/L, mantendo constante em 0,0200 mol/L, a velocidade da reação aumenta de para mol/L/min.
Podemos usar a relação:
Substituindo os valores:
Calculando os valores:
Tomando o logaritmo dos dois lados:
Então, .

Passo 4

Agora, vamos determinar o valor de comparando Experiment 1 e Experiment 3. Aqui, a concentração de permanece constante em 0,0155 mol/L, enquanto aumenta de 0,0200 para 0,0300 mol/L, e a velocidade aumenta de para mol/L/min.
Usando a mesma relação:
Mas, na verdade, estamos alterando , então deveríamos comparar Experiment 1 e 3 mantendo constante. Já determinamos que , então podemos usar a lei da velocidade para encontrar :
Para Experiment 1:
Para Experiment 3:
Vamos dividir a segunda equação pela primeira para eliminar :
Simplificando:
Dividindo ambos os lados por 1,5:
Expressando em logaritmo:
Então, .

Passo 5

Agora que sabemos que e , podemos escrever a lei da velocidade:
Para encontrar a constante , usamos os dados de qualquer experimento. Vamos usar o Experiment 1:
Resolvendo para :

Passo 6

Agora que temos , podemos calcular a velocidade da reação para as concentrações dadas:
Calculando os valores:
Convertendo para notação científica:

Resposta

A velocidade da reação quando e é aproximadamente .

Exercícios relacionados

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
a. Qual é a ordem da reação em relação ao íon persulfato e ao íon iodeto? Qual será a ordem global da reação?
Etano, C 2 H6 , queima em oxigenio.
(a) Quais são os produtos da reação?
(b) Escreva a equação balanceada para a reação.
© Qual é a massa de O2, em gramas, necessária para a combustão completa de 13,6 g de etano?
(d) Qual é a massa total dos produtos esperada da combustão de 13,6 g de etano?