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 .