Para a reação A+B C foram realizados três experimentos conforme a tabela abaixo:
Experimento [A] <br> mol / L [B] <br> mol / L Velocidade de reação <br> mol /(L cdot min)
I 0,1 0,1 2,0 times 10^-3
II 0,2 0,2 8,0 times 10^-3
III 0,1 0,2 4,0 times 10^-3
Determine:
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:
Velocidade = k [A]^x [B]^y
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, Velocidade = k [A] [B] e . Com isso, a equação da velocidade fica:

Passo 3

Agora, vamos usar os dados de um dos experimentos para encontrar 2,0 times 10^-3 = k times 0,1 times 0,1 . Vamos pegar o Experimento I:
  • Velocidade da reação =
Substituindo esses valores na equação da velocidade:

Passo 4

Vamos resolver para k = 2,0 times 10^-30,1 times 0,1 = 2,0 times 10^-30,01 = 0,2 , L/(mol·min) :

Passo 5

Para garantir que nossa suposição estava correta, podemos verificar com os outros experimentos.
Experimento II:
Velocidade = k [A] [B] = 0,2 times 0,2 times 0,2 = 8,0 times 10^-3 , mol/(L·min)
Que coincide com o valor dado.
Experimento III:
Velocidade = k [A] [B] = 0,2 times 0,1 times 0,2 = 4,0 times 10^-3 , mol/(L·min)
Também coincide com o valor dado.

Resposta

A constante de velocidade ( ) da reação é 0,2 L/(mol·min).

Exercícios relacionados