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 Cr^+6 nos descartes industriais vem sendo melhorada com uso de um catalizador chamado epigalocatequina (EGCE) extraído das folhas do chá verde. A EGCE reduz o Cr^+46 para Cr^+3 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:
Experimento [Cr(VI)]0 / mu M v0 / mu M min^-1
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 Cr^+6.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação onde o Cr^+6 está sendo reduzido, e queremos descobrir a lei de velocidade dessa reação e qual a ordem da reação em relação ao Cr^+6. Para isso, vamos usar os dados fornecidos na tabela que mostra como a concentração inicial de Cr^+6 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:
v0 = k [Reactante]^n
Onde:
  • v0 é a velocidade inicial da reação.
  • k é a constante de velocidade.
  • [Reactante] é a concentração do reagente.
  • n 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 Cr^+6. Olhando para os experimentos:
  • Experimento 1: [Cr^+6]0 = 40 , mu M e v0 = 0,64 , mu M , min^-1
  • Experimento 2: [Cr^+6]0 = 30 , mu M e v0 = 0,48 , mu M , min^-1
  • Experimento 3: [Cr^+6]0 = 20 , mu M e v0 = 0,32 , mu M , min^-1
Observamos que quando a concentração de Cr^+6 diminui, a velocidade inicial também diminui proporcionalmente.

Passo 4

Vamos verificar a proporcionalidade. Se a velocidade é diretamente proporcional à concentração de Cr^+6, 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: (40 - 30) / 40 = 0,25 ou 25%
  • Redução da velocidade: (0,64 - 0,48) / 0,64 = 0,25 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 Cr^+6 é 1. Portanto, a lei de velocidade fica:
v0 = k [Cr^+6]
Onde k é a constante de velocidade da reação.

Resposta

A lei de velocidade para a reação é v0 = k [Cr^+6] e a reação é de primeira ordem em relação ao Cr^+6.

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