Um mecanismo possível para a reação entre óxido nítrico e oxigênio é dado a seguir:
Etapa 1 (Rápida): NO(g)+O2(g) Leftrightarrow NO3(g)
Etapa 2 (Lenta): NO(g)+NO3(g) 2 NO2(g)
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:
NO(g) + O2(g) Leftrightarrow NO3(g)
Como essa etapa está em equilíbrio, podemos relacionar as concentrações dos reagentes e produtos usando a constante de equilíbrio $ K $:
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:
Taxa = k[NO][NO3]
Aqui, $ k $ é a constante de velocidade para a segunda etapa.

Passo 4

Como NO3 é um intermediário, queremos expressar sua concentração em termos dos reagentes iniciais usando a constante de equilíbrio da primeira etapa:
[NO3] = K[NO][O2]

Passo 5

Substituindo [NO3] na equação da velocidade, temos:
Taxa = k[NO](K[NO][O2]) = kK[NO]^2[O2]
Podemos agrupar as constantes $ k $ e $ K $ em uma nova constante $ k’ = kK $:
k

Resposta

A equação da velocidade é:
Taxa = k [NO]^2 [O2]

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