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.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A questão fala sobre uma reação na fase gasosa entre e . A gente vai precisar entender como balancear reações, identificar intermediários, reconhecer a etapa mais lenta do mecanismo e escrever a lei da velocidade da reação. Vamos passo a passo!

Passo 2

a) Escrevendo a reação global balanceada.
Primeiro, vamos olhar para as duas etapas do mecanismo:
Para encontrar a reação global, vamos somar as duas etapas e cancelar o que se repete (especiais), que são os intermediários.
Somando as duas equações:
Agora, cancelamos que aparece nos dois lados:

Passo 3

b) Identificando os intermediários de reação.
Intermediários são espécies que aparecem em uma etapa do mecanismo, mas não na reação global. Olhando para as etapas:
A molécula aparece nas duas etapas, mas não está na reação final. Então, é um intermediário.

Passo 4

c) Qual etapa é a mais lenta?
Normalmente, a etapa que forma o intermediário é a mais rápida e a etapa que consome o intermediário é a mais lenta. No nosso caso:
  1. Formação de e .
  2. Consumo de para formar e .
A segunda etapa consome o intermediário , então ela é a etapa lenta.

Passo 5

d) Escrevendo a lei da velocidade para a reação global.
A lei da velocidade depende da etapa lenta do mecanismo. A etapa lenta é:
Mas é um intermediário, então precisamos expressá-lo em termos das reagentes iniciais. Da primeira etapa, sabemos que:
Assumindo que a primeira etapa está em equilíbrio, podemos escrever a concentração de em termos de e :
Substituindo isso na lei da velocidade da etapa lenta:

Resposta

A lei da velocidade para a reação global é:

Exercícios relacionados

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?
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 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.
Para o processo elementar , a energia de ativação e total são e , respectivamente. Esboce o perfil de energia para essa reação e indique e . Qual é a energia de ativação para a reação inversa?