Quais são as velocidades relativas do aparecimento ou desaparecimento de cada produto e reagente na decomposição do cloreto de nitrosila, NOCl?

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado pede para descobrir as velocidades relativas com que cada produto aparece ou cada reagente desaparece na decomposição do cloreto de nitrosila (NOCl). Para isso, vamos precisar entender um pouco de estequiometria e como ela se relaciona com as taxas de reação.

Passo 2

Primeiro, precisamos escrever a equação química balanceada da decomposição do NOCl. A decomposição típica do cloreto de nitrosila é:
2, NOCl 2, NO + Cl2
Aqui, vemos que 2 moléculas de NOCl se transformam em 2 moléculas de NO e 1 molécula de Cl₂.

Passo 3

Agora, vamos relacionar os coeficientes estequiométricos da equação com as taxas de desaparecimento e aparecimento dos reagentes e produtos. A estequiometria nos diz quantas moléculas de cada substância estão envolvidas na reação, o que nos ajuda a entender como as concentrações mudam ao longo do tempo.
  • Desaparecimento de NOCl: Cada 2 mols de NOCl que reagem fazem a reação acontecer.
  • Aparecimento de NO: Cada 2 mols de NOCl formam 2 mols de NO.
  • Aparecimento de Cl₂: Cada 2 mols de NOCl formam 1 mol de Cl₂.

Passo 4

Para encontrar as velocidades relativas, vamos expressar as taxas de mudança das concentrações em termos dos coeficientes da equação balanceada.
  • Velocidade de desaparecimento de NOCl:
    Velocidade = -d[NOCl]dt = k times 2
  • Velocidade de aparecimento de NO:
    Velocidade = d[NO]dt = k times 2
  • Velocidade de aparecimento de Cl}_2\text{:
    Velocidade = d[Cl2]dt = k times 1
Aqui, é a constante cinética da reação.

Resposta

As velocidades relativas são:
  • Desaparecimento de NOCl: 2 unidades de velocidade
  • Aparecimento de NO: 2 unidades de velocidade
  • Aparecimento de Cl₂: 1 unidade de velocidade
Em termos proporcionais, podemos simplificar para:
NOCl : NO : Cl2 = 2 : 2 : 1
Isso significa que, para cada 2 mols de NOCl que se decompõem, 2 mols de NO são produzidos e 1 mol de Cl₂ é formado.

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