Para a reação 4 A(g)+3 B(g) rightarrow 2 C ( g ) as velocidades da reação foram determinadas em diferentes experimentos:
Experimento inicial em <br> mol / L [B] inicial em <br> mol / L 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
b) Escreva a lei de velocidade?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química: 4 A(g) + 3 B(g) rightarrow 2 C(g). Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a lei de velocidade dessa reação. Ou seja, queremos saber como a velocidade da reação depende das concentrações dos reagentes A e B. Para isso, vamos usar os dados dos experimentos que mostram diferentes concentrações iniciais de A e B e as velocidades correspondentes.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é a lei de velocidade. A lei de velocidade expressa a velocidade da reação em função das concentrações dos reagentes, cada uma elevada a um expoente que indica a ordem da reação em relação a esse reagente. A forma geral da lei de velocidade para essa reação é:
Velocidade = k [A]^x [B]^y
Aqui, k é a constante de velocidade, e x e y são as ordens da reação em relação a A e B, respectivamente. Nosso objetivo é encontrar os valores de x e y usando os dados dos experimentos.

Passo 3

Vamos comparar Experiment 1 e Experimento 2. Nesses dois, a concentração de B permanece a mesma (0,100 mol/L), enquanto a concentração de A aumenta de 0,100 para 0,300 mol/L. A velocidade aumenta de 5,00 para 45,00 mol/L.min.
Usando a lei de velocidade:
Velocidade2Velocidade1 = k [A]2^x [B]2^yk [A]1^x [B]1^y = ([A]2[A]1)^x
Como [B] é constante, ela se cancela. Então temos:
45,005,00 = (0,3000,100)^x 9 = 3^x
Sabemos que 3^2 = 9, então x = 2. Portanto, a reação é de segunda ordem em relação a A.

Passo 4

Agora, vamos comparar Experiment 1 e Experimento 3. Nesses dois, a concentração de A permanece a mesma (0,100 mol/L), enquanto a concentração de B aumenta de 0,100 para 0,200 mol/L. A velocidade aumenta de 5,00 para 10,00 mol/L.min.
Usando a lei de velocidade:
Velocidade3Velocidade1 = k [A]3^x [B]3^yk [A]1^x [B]1^y = ([B]3[B]1)^y
Como [A] é constante, ela se cancela. Então temos:
10,005,00 = (0,2000,100)^y 2 = 2^y
Sabemos que 2^1 = 2, então y = 1. Portanto, a reação é de primeira ordem em relação a B.

Resposta

A lei de velocidade para a reação é:
Velocidade = k [A]^2 [B]^1

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Experimento [H2 PO4 ^-](M) [OH^-](M) Velocidade inicial M/mim
1 0,00030 0,00040 0,0020
2 0,00030 0,00080 0,0080
3 0,00090 0,00040 0,0060
4 ? 0,00033 0,0020
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