Leia o texto abaixo e responda os itens abaixo
O cromo é um metal muito usado na indústria e, resíduos com este metal, devem ter cuidado especial para evitar contaminação do solo e da água. O tratamento do
nos descartes industriais vem sendo melhorada com uso de um catalizador chamado epigalocatequina (EGCE) extraído das folhas do chá verde. A EGCE reduz o
para
que tem potencial tóxico menor, facilitando a precipitação em mio alcalino. Um engenheiro ambiental, contratado para desenvolver uma subestação de tratamento do esgoto de uma fábrica de tinta que usa o cormo como pigmento anticorrosivo realizou, antes do projeto da rede de esgoto, o estudo cinético desta reação para verificar condições ótimas do desempenho deste catalizador e, os resultados encontram-se na tabela abaixo:
O cromo é um metal muito usado na indústria e, resíduos com este metal, devem ter cuidado especial para evitar contaminação do solo e da água. O tratamento do
Experimento |
|
|
---|---|---|
1 | 40 | 0,64 |
2 | 30 | 0,48 |
3 | 20 | 0,32 |
a) Forneça a lei de velocidade para a reação mencionada e a ordem da reação com relação ao
.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação onde o
está sendo reduzido, e queremos descobrir a lei de velocidade dessa reação e qual a ordem da reação em relação ao
. Para isso, vamos usar os dados fornecidos na tabela que mostra como a concentração inicial de
afeta a velocidade inicial da reação.
Passo 2
A lei de velocidade descreve como a velocidade da reação depende das concentrações dos reagentes. Geralmente, ela é expressa como:
Onde:
-
é a velocidade inicial da reação. -
é a constante de velocidade. -
é a concentração do reagente. -
é a ordem da reação em relação a esse reagente.
Passo 3
Vamos analisar os dados fornecidos para determinar a ordem da reação em relação ao
. Olhando para os experimentos:
- Experimento 1:
e - Experimento 2:
e - Experimento 3:
e
Observamos que quando a concentração de
diminui, a velocidade inicial também diminui proporcionalmente.
Passo 4
Vamos verificar a proporcionalidade. Se a velocidade é diretamente proporcional à concentração de
, isso indica uma reação de primeira ordem em relação a esse reagente. Vamos calcular a taxa de variação:
Por exemplo, do Experimento 1 para o 2:
- Redução da concentração:
ou 25% - Redução da velocidade:
ou 25%
Isso confirma que a velocidade diminui na mesma proporção que a concentração.
Passo 5
Com base nessa análise, podemos concluir que a ordem da reação em relação ao
é 1. Portanto, a lei de velocidade fica:
Onde
é a constante de velocidade da reação.
Resposta
A lei de velocidade para a reação é
e a reação é de primeira ordem em relação ao
.