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) |
|
|
|
---|---|---|---|
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:
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.