Para a reação
foram realizados três experimentos conforme a tabela abaixo:
Experimento |
|
|
Velocidade de reação <br>
|
---|---|---|---|
I | 0,1 | 0,1 |
|
II | 0,2 | 0,2 |
|
III | 0,1 | 0,2 |
|
Determine:
b) A constante de velocidade;
b) A constante de velocidade;
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma reação química onde A e B se transformam em C, e três experimentos foram feitos com diferentes concentrações de A e B, medindo a velocidade da reação. Nosso objetivo aqui é encontrar a constante de velocidade dessa reação.
Para resolver isso, vamos precisar entender como a velocidade da reação depende das concentrações dos reagentes A e B. Basicamente, a velocidade da reação pode ser descrita pela equação:
Aqui,
é a constante de velocidade que queremos encontrar, e
e
são as ordens da reação em relação a A e B, respectivamente.
Passo 2
Primeiro, vamos assumir que a reação é de primeira ordem em A e de primeira ordem em B, ou seja,
e
. Com isso, a equação da velocidade fica:
Passo 3
Agora, vamos usar os dados de um dos experimentos para encontrar
. Vamos pegar o Experimento I:
-
-
- Velocidade da reação =
Substituindo esses valores na equação da velocidade:
Passo 4
Vamos resolver para
:
Passo 5
Para garantir que nossa suposição estava correta, podemos verificar com os outros experimentos.
Experimento II:
Que coincide com o valor dado.
Experimento III:
Também coincide com o valor dado.
Resposta
A constante de velocidade (
) da reação é 0,2 L/(mol·min).