Um mecanismo possível para a reação entre óxido nítrico e oxigênio é dado a seguir:
Etapa 1 (Rápida):
Etapa 2 (Lenta):
b) Qual é a equação da velocidade, segundo este mecanismo?
Etapa 1 (Rápida):
Etapa 2 (Lenta):
b) Qual é a equação da velocidade, segundo este mecanismo?
Passo 1
Vamos resumir a questão: queremos descobrir a equação da velocidade para a reação entre óxido nítrico (NO) e oxigênio (O₂) que ocorre em duas etapas. Para resolver isso, vamos precisar entender como os mecanismos de reação funcionam e como derivar a equação de velocidade a partir desse mecanismo.
Passo 2
A primeira etapa da reação é rápida e está em equilíbrio:
Como essa etapa está em equilíbrio, podemos relacionar as concentrações dos reagentes e produtos usando a constante de equilíbrio $ K $:
Passo 3
A segunda etapa é lenta e determina a velocidade da reação. A equação da velocidade para essa etapa é baseada nas concentrações dos reagentes envolvidos:
Aqui, $ k $ é a constante de velocidade para a segunda etapa.
Passo 4
Como
é um intermediário, queremos expressar sua concentração em termos dos reagentes iniciais usando a constante de equilíbrio da primeira etapa:
Passo 5
Substituindo
na equação da velocidade, temos:
Podemos agrupar as constantes $ k $ e $ K $ em uma nova constante $ k’ = kK $:
Resposta
A equação da velocidade é: