Quais são as unidades para cada um dos seguintes dados abaixo, se as unidade de conentrações são dadas em mol/L e o tempo é dado em segundos:
a) Velocidade de reação
b) Constante de velocidade para reação de 1^circ ordem
c) Constante de velocidade para uma reação de segunda ordem.
Demonstre com analise dimensional cada uma das unidade acima.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para encontrar as unidades de três coisas diferentes relacionadas à cinética química: a velocidade de reação, a constante de velocidade para uma reação de primeira ordem e para uma reação de segunda ordem. Vamos precisar usar análise dimensional, que é basicamente verificar as unidades envolvidas nas equações para descobrir quais ficam nas constantes. As unidades de concentração estão em mol/L e o tempo em segundos. Então, vamos resolver cada parte passo a passo.

Passo 2

a) Velocidade de reação
Primeiro, vamos entender o que é a velocidade de reação. Ela indica o quanto a concentração dos reagentes ou produtos muda por unidade de tempo. A fórmula geral é:
Velocidade = Deçã
Aqui, a unidade de concentração é mol/L e o tempo é em segundos (s). Então, substituindo as unidades:
Unidade da Velocidade = mol/Ls = molL cdot s , (mol L^-1 s^-1)

Passo 3

b) Constante de velocidade para reação de Velocidade = k cdot [A] ordem
Para uma reação de primeira ordem, a equação da velocidade é:
k = Velocidade[A]
Onde Unidade de k = mol L^-1 s^-1mol L^-1 = s^-1 é a constante de velocidade e é a concentração do reagente. Para achar as unidades de , vamos rearranjar a equação:
Já sabemos que a velocidade tem unidade de mol L s e tem unidade de mol L . Então:

Passo 4

c) Constante de velocidade para uma reação de segunda ordem
Para uma reação de segunda ordem, a equação é:
Velocidade = k cdot [A]^2
Aqui, k = Velocidade[A]^2 é a constante de velocidade e Unidade de k = mol L^-1 s^-1mol^2 L^-2 = Lmol cdot s , (L mol^-1 s^-1) é a concentração do reagente. Vamos rearranjar para encontrar as unidades de :
Sabemos que a velocidade é mol L s e é (mol L ) = mol L . Então:

Resposta

a) A unidade da velocidade de reação é mol L s .
b) A unidade da constante de velocidade para reação de ordem é s .
c) A unidade da constante de velocidade para uma reação de segunda ordem é L mol s .

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