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:
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.