A reação:
, foi estudada a
. Os seguintes resultados foram obtidos:
Experimento |
|
|
Veloc. Inicial <br> (mol/L.s) |
---|---|---|---|
1 | 0,04 | 0,08 |
|
2 | 0,04 | 0,04 |
|
3 | 0,02 | 0,08 |
|
4 | 0,04 | 0,032 |
|
5 | 0,03 | 0,06 |
|
Com base nesses dados, indique a ordem desta reação e sua constante de velocidade.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de cinética química juntos! A gente vai analisar como a velocidade da reação depende das concentrações dos reagentes. Para isso, vamos usar o conceito de ordem de reação e calcular a constante de velocidade. Precisaremos comparar os resultados dos experimentos para descobrir como cada reagente influencia na velocidade.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa a ordem de reação. A ordem indica como a velocidade da reação depende da concentração de cada reagente. Se a velocidade dobra quando a concentração de um reagente dobra, essa reação é de primeira ordem em relação a esse reagente.
Passo 3
Agora, vamos comparar os Experimentos 1 e 2. Nesses dois, a concentração de
permanece constante em
. O que muda é a concentração de
:
- Experimento 1:
, Velocidade Inicial = - Experimento 2:
, Velocidade Inicial =
Quando a concentração de
é reduzida pela metade (de 0,08 para 0,04), a velocidade também reduz pela metade. Isso indica que a reação é primeira ordem em relação a
.
Passo 4
Agora, vamos comparar os Experimentos 1 e 3. Nesses, a concentração de
permanece constante em
. O que muda é a concentração de
:
- Experimento 1:
, Velocidade Inicial = - Experimento 3:
, Velocidade Inicial =
Aqui, quando a concentração de
é reduzida pela metade (de 0,04 para 0,02), a velocidade também reduz pela metade. Isso mostra que a reação é primeira ordem em relação a
.
Passo 5
Com essas informações, podemos escrever a lei de velocidade da reação. Já que a reação é primeira ordem em ambos os reagentes, a lei de velocidade fica:
Aqui,
é a constante de velocidade que precisamos encontrar.
Passo 6
Vamos calcular
usando os dados do Experimento 1:
Arredondando, temos:
Resposta
A reação é de primeira ordem em relação a
e de primeira ordem em relação a
. Portanto, a ordem total da reação é segunda ordem. A constante de velocidade da reação é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
A constante de velocidade de decomposição do
em fase gasosa a uma certatemperatura é
.
Se iniciarmos com 0,3 mol de
em um recipiente indeformável de 1L qual a concentração do
após 1 min ?
Quais são as unidades para cada um dos seguintes dados abaixo, se as unidade de conentrações são dadas em mol/L e o tempo é dado em segundos:
a) Velocidade de reação
b) Constante de velocidade para reação de ordem
c) Constante de velocidade para uma reação de segunda ordem.
Demonstre com analise dimensional cada uma das unidade acima.
a) Velocidade de reação
b) Constante de velocidade para reação de
c) Constante de velocidade para uma reação de segunda ordem.
Demonstre com analise dimensional cada uma das unidade acima.
A lei de velocidade para a decomposição do
(reação abaixo) é:
Calcule a concentração de
que permanece após 100 ms , em
, sabendo que a concentração inicial de
era
.
Em 1989, um adolescente em Ohio foi envenenado com vapor de mercúrio derramado. O nível de mercúrio determinado em sua urina, que é proporcional a concentração no organismo, foi de
. Suponha que voce trabalhe em um laboratório de toxicologia. Você precisa saber, com base
em um exame de urina, a quantidade de mercúrio que uma pessoa ingeriu e usa este caso como padrão. O mercúrio(II) é eliminado do organismo por um processo de primeira ordem e tem meia-vida de 6 dias ( 6 d ). Qual seria a concentração de mercúrio(II) na urina do paciente, em miligramas por litro, após 30 dias ( 30 d ), se medidas terapêuticas não fossem tomadas?
em um exame de urina, a quantidade de mercúrio que uma pessoa ingeriu e usa este caso como padrão. O mercúrio(II) é eliminado do organismo por um processo de primeira ordem e tem meia-vida de 6 dias ( 6 d ). Qual seria a concentração de mercúrio(II) na urina do paciente, em miligramas por litro, após 30 dias ( 30 d ), se medidas terapêuticas não fossem tomadas?