A tabela abaixo apresenta os resultados obtidos para o estudo cinético de uma reação química elementar genérica na forma
.
Experimento |
|
|
|
Velocidade da reação
|
---|---|---|---|---|
1 | 0,10 | 0,10 | 0,10 |
|
2 | 0,20 | 0,10 | 0,10 |
|
3 | 0,10 | 0,20 | 0,10 |
|
4 | 0,10 | 0,10 | 0,20 |
|
A partir destes resultados, determine:
a) a lei de velocidade da reação.
a) a lei de velocidade da reação.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos apresenta uma reação química genérica:
. Estamos trabalhando com Cinética Química, que estuda a velocidade das reações. Nosso objetivo é descobrir a lei de velocidade dessa reação, ou seja, como a velocidade depende das concentrações dos reagentes
,
e
. Para isso, vamos analisar os resultados dos quatro experimentos fornecidos.
Passo 2
Primeiro, vamos comparar o Experimento 1 com o Experimento 2. Nesses dois, as concentrações de
e
permanecem iguais (
), mas a concentração de
dobra de
para
.
- Velocidade no Exp 1:
- Velocidade no Exp 2:
Observamos que a velocidade também dobrou. Isso sugere que a reação é primeira ordem em
. Matemáticamente, isso significa que a velocidade é proporcional a
.
Passo 3
Agora, vamos comparar o Experimento 1 com o Experimento 3. Aqui, a concentração de
e
são iguais (
), mas a concentração de
dobra de
para
.
- Velocidade no Exp 1:
- Velocidade no Exp 3:
Mais uma vez, a velocidade dobrou quando
dobrou. Isso indica que a reação é também primeira ordem em
, ou seja, proporcional a
.
Passo 4
Por último, vamos comparar o Experimento 1 com o Experimento 4. Aqui,
e
mantêm as mesmas concentrações (
), mas
dobra de
para
.
- Velocidade no Exp 1:
- Velocidade no Exp 4:
A velocidade quadruplicou quando
dobrou. Isso indica que a reação é segunda ordem em
, ou seja, proporcional a
.
Resposta
Com base nas análises, a lei de velocidade da reação é:
Onde:
-
é a velocidade da reação, -
é a constante de velocidade, -
, e são as concentrações dos reagentes , e , respectivamente.