Para a reação
as velocidades da reação foram determinadas em diferentes experimentos:
Experimento | inicial em <br> mol
|
|
Velocidade <br> (mol/L.min) |
---|---|---|---|
1 | 0,100 | 0,100 | 5,00 |
2 | 0,300 | 0,100 | 45,00 |
3 | 0,100 | 0,200 | 10,00 |
4 | 0,300 | 0,200 | 90,00 |
a) Qual a ordem de reação para cada reagente?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo! Temos uma reação química:
E nos deram dados de diferentes experimentos com concentrações iniciais de A e B e as velocidades de reação correspondentes. A pergunta é: Qual a ordem da reação em relação a cada reagente (A e B)?
Para resolver isso, vamos precisar entender o que significa “ordem da reação” e como determinar isso usando os dados fornecidos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é a ordem da reação. A ordem em relação a um reagente indica como a velocidade da reação depende da concentração desse reagente. A lei de velocidade geral pode ser escrita como:
Aqui,
é a ordem em relação a A e
é a ordem em relação a B. Nosso objetivo é encontrar os valores de
e
.
Passo 3
Para descobrir
e
, vamos comparar experimentos onde a concentração de um reagente varia enquanto a do outro permanece constante. Vamos começar analisando os dados dos Experimentes 1 e 2.
Experimento 1:
Experimento 2:
Aqui, a concentração de A triplicou (de 0,100 para 0,300 mol/L), enquanto a concentração de B permaneceu a mesma. A velocidade aumentou de 5,00 para 45,00 mol/L.min.
Passo 4
Vamos usar a relação das velocidades para encontrar
:
Substituindo os valores:
Sabemos que
, então:
Isso significa que a reação é segunda ordem em relação a A.
Passo 5
Agora, vamos determinar
comparando os Experimentes 1 e 3.
Experimento 1:
Experimento 3:
Aqui, a concentração de B dobrou (de 0,100 para 0,200 mol/L), enquanto a concentração de A permaneceu a mesma. A velocidade aumentou de 5,00 para 10,00 mol/L.min.
Passo 6
Vamos usar a relação das velocidades para encontrar
:
Substituindo os valores:
Sabemos que
, então:
Isso significa que a reação é primeira ordem em relação a B.
Resposta
A ordem da reação é:
- Segunda ordem em relação a A (
) - Primeira ordem em relação a B (
)
Exercícios relacionados
Complete a Tabela abaixo para a reação:
produtos
Sabendo que as ordens de reação em relação a e
são respectivamente de primeira e segunda ordem.
Sabendo que as ordens de reação em relação a
Experimento |
|
|
|
Velocidade <br> (mol/L/min) |
---|---|---|---|---|
1 | 0,200 | 0,200 | 0,149 |
Faça estruturas de Lewis para as seguintes substâncias. Não esqueça de representar todos os pares de elétrons de valência. Diga quais são hipervalentes:
.
A decomposição do peróxido de hidrogênio é uma forma de obtenção de oxigênio:
Esta é uma reação de primeira ordem com uma constante de velocidade de 0,0410
. (b) Qual é o tempo da primeira meia vida da decomposição da amostra?
A decomposição térmica da fosfina
em fósforo
e hidrogênio molecular é uma reação de primeira ordem. A meia-vida da reação é
a
. Calcule (a) a constante de velocidade de primeira ordem para a reação