A reação ocorre quando a exaustão dos automóveis libera NO na atmosfera. Escreva a lei de velocidade do consumo de NO e determine o valor de k, sabendo que:
Concentração inicial, <br> [J] /(mol^-1 L^-1)
Experimento NO O2 Velocidade inicial/ <br> Mol/L. ^1)
1 0,012 0,020 0,102
2 0,024 0,020 0,408
3 0,024 0,040 0,816
2 NO(g)+O2(g) 2 NO2(g)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre como o consumo de na atmosfera acontece devido à exaustão dos automóveis. A gente precisa escrever a lei de velocidade dessa reação e descobrir o valor da constante . Para isso, vamos usar conceitos de cinética química, especificamente as leis de velocidade que relacionam a velocidade da reação com as concentrações dos reagentes.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a reação dada:
2 NO(g) + O2(g) 2 NO2(g)
Isso significa que 2 moléculas de reagem com 1 molécula de para formar 2 moléculas de .

Passo 3

A lei de velocidade geral para essa reação pode ser escrita como:
Velocidade = k [NO]^m [O2]^n
Aqui, e são as ordens da reação em relação a e , respectivamente, e é a constante de velocidade que queremos encontrar.

Passo 4

Vamos usar os dados dos experimentos para determinar as ordens e .
  • Entre o Experimento 1 e 2:
    • A concentração de dobra: de 0,012 para 0,024 mol/L.
    • A concentração de permanece a mesma: 0,020 mol/L.
    • A velocidade muda de 0,102 para 0,408 mol/L·s.
    A velocidade quadruplica quando duplica, indicando que .
  • Entre o Experimento 2 e 3:
    • A concentração de permanece a mesma: 0,024 mol/L.
    • A concentração de dobra: de 0,020 para 0,040 mol/L.
    • A velocidade muda de 0,408 para 0,816 mol/L·s.
    A velocidade dobra quando duplica, indicando que .

Passo 5

Agora que temos as ordens de reação, a lei de velocidade fica:
Velocidade = k [NO]^2 [O2]

Passo 6

Para encontrar o valor de 0,102 = k times (0,012)^2 times 0,020 , vamos usar os dados de qualquer um dos experimentos. Vamos usar o Experimento 1:
k = 0,102(0,012)^2 times 0,020
Resolvendo para (0,012)^2 = 0,000144 :
0,000144 times 0,020 = 0,00000288
Calculando os termos:
k = 0,1020,00000288 approx 35416,67 , L^2/mol^2cdots
Então:

Resposta

A lei de velocidade do consumo de Velocidade = 3,54 times 10^4 , L^2/mol^2cdots times [NO]^2 [O2] é:

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