A reação
é de segunda ordem em relação ao
. Se a concentração inicial de
é
, (a) qual é a constante de velocidade se a velocidade inicial da reação é
?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química onde o dióxido de nitrogênio (
) está reagindo para formar monóxido de nitrogênio (
) e oxigênio (
). A equação é:
O problema nos diz que essa reação é de segunda ordem em relação ao
. A gente precisa encontrar a constante de velocidade (
) da reação, usando a concentração inicial de
que é
e a velocidade inicial da reação que é
. Vamos precisar entender a lei de velocidade para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a lei de velocidade descreve como a velocidade da reação depende das concentrações dos reagentes. Para uma reação de segunda ordem em relação ao
, a lei de velocidade fica assim:
Aqui,
é a constante de velocidade que queremos encontrar, e
é a concentração de
.
Passo 3
Agora, vamos isolar o
na equação da velocidade. Para isso, dividimos ambos os lados da equação pela concentração ao quadrado:
Isso nos dá uma fórmula direta para calcular
usando os valores que já conhecemos.
Passo 4
Vamos agora substituir os valores fornecidos na fórmula:
- Velocidade inicial =
- Concentração inicial de
=
Substituindo na fórmula:
Passo 5
Vamos calcular o denominador primeiro:
Agora, substituindo de volta:
Resposta
A constante de velocidade
da reação é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
A hidrólise de um éster catalisada por ácido é de primeira ordem em relação ao
e ao éster. Em um experimento, os estudantes mantiveram a
em um excesso de
e obtiveram uma constante de velocidade de pseudoprimeira ordem (
) igual a
. Determine a verdadeira constante de velocidade de segunda ordem.
Considere a reação catalisada por uma base:
|
|||
---|---|---|---|
|
|
|
|
0,00162 | 0,00162 | 0,52 | 0,000306 |
0,00162 | 0,00288 | 0,52 | 0,000544 |
0,00271 | 0,00162 | 0,84 | 0,000316 |
0,00162 | 0,00288 | 0,91 | 0,000311 |
Use o método das velocidades iniciais para determinar a lei de velocidade e o valor da constante de velocidade k a partir dos dados experimentais obtidos.
Uma reação de segunda ordem do tipo
foi realizada em um solução contendo inicialmente
da espécie
e
da espécie B. Após 3600 s a concentração de A caiu para
. Qual o valor da constante de velocidade?
Deduza a equação integrada de velocidade para uma reação
Produtos, de terceira ordem
.