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:
- Formação de
e . - 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:
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?