A sacarose reage em soluções ácidas diluídas para formar glicose e frutose. e de HCl , os seguintes dados foram obtidos para o desaparecimento da sacarose:
Tempo
0 0,316
39 0,274
80 0,238
140 0,190
210 0,146
a. A reação é de primeira ou segunda ordem em relação a sacarose?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A pergunta aqui é sobre a reação da sacarose em uma solução ácida diluída. A gente quer descobrir se essa reação é de primeira ou segunda ordem em relação à sacarose. Para isso, vamos analisar os dados fornecidos sobre a concentração da sacarose ao longo do tempo.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que significa uma reação de primeira ou segunda ordem:
  • Primeira ordem: A taxa da reação depende diretamente da concentração de um reagente. Matemáticamente, a equação é:
    onde é a concentração, é a constante da reação, é o tempo, e é a concentração inicial.
  • Segunda ordem: A taxa da reação depende do quadrado da concentração de um reagente. A equação é:

Passo 3

Agora, vamos aplicar essas equações aos dados fornecidos. Vamos calcular dois conjuntos de valores: e para cada tempo dado.
Tempo (min) (mol/L)
0 0,316 -1,152 3,165
39 0,274 -1,299 3,650
80 0,238 -1,436 4,202
140 0,190 -1,660 5,263
210 0,146 -1,924 6,849

Passo 4

Vamos plotar esses valores para ver qual relação é mais linear.
  • Para primeira ordem: Se plotarmos vs. tempo e der uma linha reta, a reação é de primeira ordem.
  • Para segunda ordem: Se plotarmos vs. tempo e der uma linha reta, a reação é de segunda ordem.

Passo 5

Observando os valores calculados:
  • A variação de não parece seguir uma linha reta perfeita.
  • Já a variação de aumenta de forma mais linear com o tempo.

Passo 6

Para confirmar, vamos calcular as diferenças:
  • Primeira ordem: As diferenças em não são constantes.
  • Segunda ordem: As diferenças em são mais constantes e mostram uma tendência linear.

Passo 7

Como vs. tempo apresenta uma relação mais linear, podemos concluir que a reação é de segunda ordem em relação à sacarose.

Resposta

A reação é de segunda ordem em relação à sacarose.

Exercícios relacionados

A reação foi estudada e forneceu os seguintes resultados:
Experimento Velocidade
1 0,060 0,030 0,02480
2 0,020 0,030 0,00276
3 0,020 0,090 0,00828
c. Calcule a velocidade quando .
Considera uma velocidade de para a queima do gás hidrogênio, qual é a velocidade de consumo de gás oxigênio? Qual é a velocidade de formação de vapor de água?
A energia de ativação para a isomerização da isonitrila de metila é . Calcule a fração de moléculas de isonitrila de metila que tem energia maior ou igual a a 500 K .
A velocidade de desaparecimento de HCl foi medida para a seguinte reação:

Os seguintes dados foram coletados:
Tempo
0,0 1,85
54,0 1,58
107,0 1,36
215,0 1,02
430,0 0,580
b. Faça um gráfico da versus tempo.