Utilizando os seus conhecimentos de Cinética Química:
b) Explique como determinar a ordem de uma reação pelo método gráfico.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente recebeu uma pergunta sobre Cinética Química, especificamente sobre como determinar a ordem de uma reação usando o método gráfico. Basicamente, a ordem da reação nos diz como a velocidade da reação depende das concentrações dos reagentes. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre gráficos que relacionam a concentração do reagente com o tempo.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a velocidade de uma reação pode ser expressa pela equação:
Velocidade = k cdot [A]^n
Aqui, $ [A] $ é a concentração do reagente A, $ k $ é a constante da velocidade, e $ n $ é a ordem da reação que queremos descobrir.

Passo 3

O método gráfico envolve testar diferentes modelos de ordem de reação e ver qual deles se ajusta melhor aos dados experimentais. Geralmente, consideramos três possibilidades: ordem zero ($ n=0 n=0 n=1 n=1 n=2 $).

Passo 4

Para cada ordem, a gente plota o gráfico correspondente:
  • Ordem zero: Plota $ [A] $ vs. tempo ($ t $). Se a reação for de ordem zero, esse gráfico será uma linha reta com declive igual a [A] .
  • Primeira ordem: Plota o logaritmo natural da concentração ($ \ln[A] t t $). Se for de primeira ordem, esse gráfico será uma linha reta com declive igual a -k.
  • Segunda ordem: Plota o inverso da concentração ($ \frac{1}{[A]} ln[A] t $). Se a reação for de segunda ordem, esse gráfico será uma linha reta com declive igual a $ k $.

Passo 5

Depois de plotar os três gráficos com os dados experimentais, identificamos qual deles resulta em uma linha reta. A ordem da reação corresponde ao modelo que melhor se ajusta aos dados:
  • Se $ [A] $ vs. $ t $ é linear, a reação é de ordem zero.
  • Se $ \ln[A] $ vs. $ t $ é linear, a reação é de primeira ordem.
  • Se $ \frac{1}{[A]} $ vs. $ t $ é linear, a reação é de segunda ordem.

Resposta

Então, para determinar a ordem da reação pelo método gráfico, você plota os dados experimentais nos três tipos de gráficos mencionados e verifica qual deles forma uma linha reta. A ordem da reação será aquela que corresponde ao gráfico linear encontrado.

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