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
b. Qual é o valor da constante de velocidade?

Passo 1

Então, o que a gente tem aqui é uma reação onde a sacarose está se transformando em glicose e frutose em meio ácido. Temos a concentração da sacarose medida em diferentes tempos e precisamos descobrir a constante de velocidade dessa reação. Para isso, vamos usar conceitos de cinética química, especialmente a lei de velocidade e como determinar a ordem da reação com os dados que temos.

Passo 2

Primeiro, vamos supor que a reação segue uma cinética de primeira ordem, que é comum para decomposição de sacarose. A fórmula da lei de velocidade para uma reação de primeira ordem é:
Onde:
  • é a concentração da sacarose no tempo ,
  • é a concentração inicial da sacarose,
  • é a constante de velocidade que queremos encontrar,
  • é o tempo.

Passo 3

Vamos calcular o logaritmo natural das concentrações ( ) para cada tempo dado. Isso vai nos ajudar a verificar se a relação é linear, confirmando que a reação é de primeira ordem. Se for linear, a inclinação da linha será igual a .

Passo 4

Calculando para cada ponto:
  • Para min:
  • Para min:
  • Para min:
  • Para min:
  • Para min:

Passo 5

Agora, vamos usar dois desses pontos para calcular a inclinação da reta, que corresponde a . Vamos pegar os pontos em min e min:

Passo 6

Resolvendo para :

Resposta

A constante de velocidade é aproximadamente .

Exercícios relacionados

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.
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 .
O seguinte mecanismo foi proposto para a reação na fase gasosa de com ICl :
(a) Escreva a reação global balanceada. (b) Identifique os intermediários de reação. © Observando as etapas de reação, qual etapa você espera que seja a etapa lenta? (d) Escreva a lei da velocidade para a reação global.
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
a. Determine a lei da velocidade.