Para a reação de hidrólise da aspirina obteve-se os seguintes resultados. Responda:
a) Obtenha a lei de velocidade. Qual é a ordem global da reação?
b) Calcule a constante de velocidade com as unidades apropriadas.
a) Obtenha a lei de velocidade. Qual é a ordem global da reação?
b) Calcule a constante de velocidade com as unidades apropriadas.
Experimento | Velocidade Inicial <br>
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12,45 |
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9,50 |
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12,45 |
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9,50 |
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Passo 1
Então, vamos lá! A gente tem uma reação de hidrólise da aspirina e alguns dados de experimentos. Nosso objetivo é descobrir como a velocidade dessa reação depende das concentrações dos reagentes (isso é a lei de velocidade) e também determinar a ordem global da reação. Além disso, vamos calcular a constante de velocidade usando esses dados. Para isso, vamos precisar entender um pouco de cinética química e usar fórmulas básicas de taxa de reação.
Passo 2
Primeiro, vamos analisar como a velocidade inicial da reação varia com a concentração de aspirina e o pH. Observamos que o pH está relacionado à concentração de íons H⁺, que podem influenciar a reação. A lei de velocidade geralmente tem a forma:
Aqui,
é a constante de velocidade, e
e
são as ordens da reação em relação à aspirina e ao íon H⁺, respectivamente.
Passo 3
Vamos determinar os valores de
e
comparando os experimentos onde uma das variáveis muda enquanto a outra permanece constante.
Primeiro, comparando o Experimento 1 com o Experimento 2:
-
= mol/L em ambos. - pH muda de 12,45 para 9,50, o que significa que
aumenta de para .
A velocidade muda de
para
.
Isso sugere que a velocidade é altamente dependente da concentração de H⁺, indicando que
é significativo.
Passo 4
Agora, comparando o Experimento 1 com o Experimento 3:
- pH = 12,45 em ambos.
-
aumenta de para .
A velocidade aumenta de
para
.
Podemos usar a fórmula:
Isso indica que
.
Passo 5
Com
e observando a grande variação da velocidade com a concentração de H⁺, podemos estimar que
também é 1. Portanto, a ordem total da reação é
.
Resposta
A lei de velocidade da reação é:
A ordem global da reação é 2.