A lei de velocidade da reação no Exercício 20.2(b) foi determinada como v=kr[A][B]^2. Quais as unidades de kT ? Dê a lei de velocidade em termos das velocidades de formação ou de consumo de (i) A e (ii) C .

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no exercício. A gente tem a lei de velocidade de uma reação que é . A tarefa aqui é descobrir quais são as unidades de e reescrever essa lei de velocidade em termos das taxas de formação ou consumo de (i) A e (ii) C. Para isso, vamos precisar entender como as unidades das constantes de taxa são derivadas e como expressar as taxas de mudança das concentrações dos reagentes e produtos.

Passo 2

Primeiro, vamos achar as unidades da constante de taxa v = kr[A][B]^2 . Sabemos que a taxa da reação kr = v[A][B]^2 tem unidades de concentração por tempo, geralmente mol⋅L⁻¹⋅s⁻¹. A lei de velocidade é dada por:
Unidades de kr = molcdotL^-1cdots^-1(molcdotL^-1)(molcdotL^-1)^2 = L^2cdotmol^-2cdots^-1
Para encontrar as unidades de , vamos isolar ela na equação:
Agora, substituindo as unidades:
  • tem unidades de mol⋅L⁻¹⋅s⁻¹
  • e têm unidades de mol⋅L⁻¹
Então:

Passo 3

Agora, vamos reescrever a lei de velocidade em termos das taxas de consumo de A e de formação de C. Basicamente, a taxa de consumo de A é a variação negativa da concentração de A ao longo do tempo, e a taxa de formação de C é a variação positiva da concentração de C ao longo do tempo.
Para (i) A:
-d[A]dt = kr[A][B]^2
Isso significa que a concentração de A está diminuindo conforme a reação avança.
Para (ii) C:
d[C]dt = kr[A][B]^2
Aqui, a concentração de C está aumentando à medida que a reação procede.

Resposta

As unidades de -d[A]dt = kr[A][B]^2 são d[C]dt = kr[A][B]^2 . A lei de velocidade em termos das taxas é:
(i) Para A:
(ii) Para C:

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