ion 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
b. Escreva a expressão da lei da velocidade para a reação.
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 |
|
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos uma reação entre o íon persulfato (
) e o íon iodeto (
) em solução aquosa. A gente quer descobrir qual é a lei da velocidade dessa reação, ou seja, como a velocidade da reação depende das concentrações desses reagentes. Para isso, vamos utilizar os dados dos experimentos que mostram as concentrações de cada reagente e a velocidade da reação correspondente.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar como é a expressão geral da lei da velocidade. Geralmente, a velocidade (
) de uma reação pode ser escrita como:
Aqui,
é a constante da velocidade, e
e
são as ordens de reação em relação a cada reagente. Nosso objetivo é descobrir os valores de
e
usando os dados dos experimentos.
Passo 3
Vamos determinar a ordem de reação em relação ao íon persulfato (
). Para isso, vamos comparar dois experimentos onde a concentração de
é a mesma, mas a de
muda.
Vamos comparar o Experimento 1 e o Experimento 2:
-
Experimento 1:
, velocidade -
Experimento 2:
, velocidade
A concentração de
nos dois experimentos é diferente, então melhor comparar Experimento 2 e 3, onde
é a mesma.
Passo 4
Na verdade, há um erro na abordagem. Para encontrar a ordem em
, precisamos comparar dois experimentos onde
permaneça constante. Observando os dados:
Comparando Experimento 2 e 3:
-
Experimento 2:
, , -
Experimento 3:
, ,
Aqui,
é a mesma, então podemos usar esses dois para encontrar
.
A relação entre as velocidades é:
Calculando:
Então,
.
Passo 5
Agora, vamos encontrar a ordem de reação em relação ao íon iodeto (
). Para isso, vamos comparar dois experimentos onde a concentração de
é a mesma.
Comparando Experimento 3 e 4:
-
Experimento 3:
, , -
Experimento 4:
, ,
A relação entre as velocidades é:
Calculando:
Aproximando, vemos que
está próximo de 1, então
.
Passo 6
Com
e
, a expressão da lei da velocidade fica:
Ou simplificando:
Resposta
A lei da velocidade para a reação é: