A constante de velocidade para a reação, a uma certa temperatura, é .
a. Calcule a velocidade da reação quando .
b. Qual seria a velocidade da reação na concentração indicada na parte (a) se a reação fosse de segunda ordem? E de ordem zero? (Suponha o mesmo valor numérico para a constante de velocidade com as unidades apropriadas.)

Passo 1

Vamos lá! Temos uma reação química onde o se decompõe em e . O conteúdo aqui é Cinética Química, que estuda a velocidade das reações e como diferentes fatores influenciam essa velocidade. Vamos precisar entender a lei da velocidade da reação e como aplicá-la para diferentes ordens de reação.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a velocidade da reação na primeira ordem. Para reações de primeira ordem, a velocidade ( ) é diretamente proporcional à concentração do reagente. A fórmula da velocidade é:
Onde:
  • é a constante de velocidade.
  • é a concentração do reagente.
Substituindo os valores:

Passo 3

Agora, na parte (b), queremos saber como a velocidade muda se a reação for de segunda ordem. Para reações de segunda ordem, a velocidade depende do quadrado da concentração do reagente. A fórmula fica:
Usando os mesmos valores:
Primeiro, calculamos . Então:

Passo 4

Por último, se a reação for de ordem zero, a velocidade da reação é independente da concentração do reagente. A fórmula é simplesmente:
Então, substituindo:

Resposta

a. A velocidade da reação de primeira ordem é .
b.
  • Se a reação for de segunda ordem, a velocidade é .
  • Se for de ordem zero, a velocidade é .

Exercícios relacionados

Complete a tabela:
Velocidade
a. Expresse a velocidade da reação em termos da variação de concentração de cada um dos reagentes e produtos.
b. Nos primeiros 25,0 s desta reação a concentração de HBr caiu de para . Calcule a velocidade média da reação durante esse intervalo de tempo.
c. Se o volume do recipiente de reação na parte b era de , que quantidade de foi formada durante os primeiros 15,0 s da reação?
Nos primeiros 10 s de reação, a concentração de l- caiu de 1,000 para 0,868 . Determine:
a. A velocidade média de reação nesse intervalo de tempo.
b. , nesse intervalo de tempo.
Julgue os itens abaixo:
I) A velocidade de uma reação química diminui com o aumento da temperatura.
II) A pressão não interfere sobre o equilíbrio de reações gasosas.
III) No equilíbrio químico homogêneo todas as substâncias que participam da reação, reagentes e produtos, encontram-se em uma mesma fase.
IV) Catalisadores são substâncias químicas que participam das reações químicas, aumentando a velocidade sem serem consumidas nas reações e diminuindo a energia de ativação.
V) A energia de ativação é a energia mínima necessária para que uma reação ocorra.
A sequência correta é:
a) FVFVF
b) VFFVV
c) FFVVV
d) FFFVV
e) VVVFF