Seja a reação reversível em fase líquida
São dados: a
a constante de equilíbrio é de 2,75 e a constante cinética da reação direta é de 0,05
; a cinética é de primeira ordem para a reação direta e inversa e a concentração inicial do reagente é de
.
Calcule a constante cinética da reação indireta
São dados: a
Calcule a constante cinética da reação indireta
Passo 1
Vamos lá! O exercício fala sobre uma reação reversível em fase líquida a 35°C. A gente tem a constante de equilíbrio (
) igual a 2,75, a constante cinética da reação direta (
) igual a 0,05
, e sabe que ambas as reações (direta e reversa) são de primeira ordem. A concentração inicial do reagente é de 0,5 mol/L. Nosso objetivo aqui é calcular a constante cinética da reação reversa (
).
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é a constante de equilíbrio (
). Ela relaciona as concentrações dos reagentes e produtos quando a reação está no equilíbrio e não está mais mudando. Para uma reação reversível simples:
A constante de equilíbrio é dada por:
Passo 3
Agora, como estamos lidando com reações de primeira ordem tanto para a direta quanto para a reversa, a velocidade dessas reações é proporcional à concentração do reagente.
A taxa da reação direta é:
E a taxa da reação reversa é:
Passo 4
No equilíbrio, as taxas direta e reversa são iguais. Então, podemos igualar as duas expressões:
Mas sabemos que no equilíbrio
. Então, substituindo:
Passo 5
Queremos encontrar
. Vamos reorganizar a equação:
Agora é só substituir os valores que temos.
Passo 6
Substituindo os valores:
Resposta
A constante cinética da reação reversa (
) é aproximadamente
.