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
a. Qual é a ordem da reação em relação ao ion persulfato e ao ion iodeto? Qual será a ordem global da reação?
Os seguintes dados são obtidos a uma certa temperatura:
Experimento |
|
|
Velocidade
|
1 | 0,0200 | 0,0155 |
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2 | 0,0250 | 0,0200 |
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3 | 0,0300 | 0,0200 |
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4 | 0,0300 | 0,0275 |
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Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado que você me mandou é sobre cinética química, que estuda a velocidade das reações químicas. A gente tem uma reação entre o íon persulfato (
) e o íon iodeto (
) em solução aquosa. Queremos descobrir a ordem da reação em relação a cada reagente e a ordem global da reação usando os dados fornecidos dos experimentos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é “ordem da reação”. A ordem em relação a um reagente indica o quanto a concentração desse reagente influencia a velocidade da reação. A ordem global é a soma das ordens em relação a todos os reagentes.
A equação geral da velocidade da reação é:
Aqui,
é a constante de velocidade,
é a ordem em relação ao persulfato e
é a ordem em relação ao iodeto.
Passo 3
Vamos comparar dois experimentos onde apenas a concentração de
varia enquanto a de
permanece a mesma. Isso ajuda a encontrar a ordem em relação ao persulfato.
Vamos comparar o Experimento 1 e o Experimento 2:
Como
, eles se cancelam:
Substituindo as velocidades:
Tomando logaritmo dos dois lados para resolver para
:
Arredondando,
.
Passo 4
Agora, vamos encontrar a ordem em relação ao iodeto (
). Vamos comparar o Experimento 2 com o Experimento 3, onde
permanece constante, e
varia.
Como
, eles se cancelam:
Substituindo as velocidades:
Hmm, isso não nos ajuda porque a concentração de
não mudou entre os experimentos 2 e 3. Vamos tentar outra comparação.
Vamos comparar o Experimento 2 e o Experimento 4, onde
e
mudam.
Substituindo
:
Dividindo ambos os lados por 1,44:
Tomando logaritmo:
Arredondando,
.
Resposta
A ordem da reação em relação ao íon persulfato (
) é aproximadamente 2, e a ordem em relação ao íon iodeto (
) é aproximadamente 0,5. Portanto, a ordem global da reação é
.
Exercícios relacionados
Os seguintes dados são obtidos a uma certa temperatura:
Experimento |
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Velocidade
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1 | 0,0200 | 0,0155 |
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2 | 0,0250 | 0,0200 |
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3 | 0,0300 | 0,0200 |
|
4 | 0,0300 | 0,0275 |
|
b. Escreva a expressão da lei da velocidade para a reação.
A grafita pura é constituída essencialmente de carbono. Sua queima pode ser representada pela equação:
b) se o rendimento da reação fosse
quantos gramas de carbono seriam necessários para se obter 30 gramas de CO 2 .
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 |
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d. Quando
e
, qual é a velocidade da reação à temperatura do experimento?
a. Indique o(s) intermediário(s) e catalisador, se houver.