A velocidade de formação de C na reação 2 A+B 3 C+D é 2,2 mol L^-1 s^-1. Dê as velocidades de formação e de consumo de A, B e D.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma reação química onde 2 moléculas de A mais 1 de B formam 3 de C e 1 de D. A velocidade com que C está se formando é de . Nosso objetivo é descobrir as velocidades de formação e consumo de A, B e D nessa reação. Para isso, vamos usar a teoria das velocidades de reação e a estequiometria da reação.

Passo 2

Primeiro, vamos entender que a velocidade de uma reação está relacionada às mudanças nas concentrações dos reagentes e produtos ao longo do tempo. A relação entre essas velocidades depende dos coeficientes estequiométricos da reação balanceada. No nosso caso, a reação é:
2A + B 3C + D
Isso significa que, para cada 2 mols de A consumidos, 1 mol de B é consumido, 3 mols de C são formados e 1 mol de D é formado.

Passo 3

A velocidade de formação de C é dada como rC = 2,2 mol L^-1 s^-1 . Vamos chamar essa velocidade de :
Agora, vamos usar as proporções da reação para encontrar as outras velocidades. A relação entre as velocidades é proporcional aos coeficientes estequiométricos.

Passo 4

Para encontrar a velocidade de consumo de A ( rArC = -23 ), usamos a proporção entre os coeficientes de A e C na reação:
rA = -23 times rC
Multiplicando ambos os lados por rA = -23 times 2,2 :
rA = -1,47 mol L^-1 s^-1
O sinal negativo indica que A está sendo consumido.

Passo 5

Para a velocidade de consumo de B ( rBrC = -13 ), observamos a relação dos coeficientes de B e C:
rB = -13 times 2,2
Multiplicando ambos os lados por rB = -0,73 mol L^-1 s^-1 :
Também é negativo porque B está sendo consumido.

Passo 6

Agora, para a velocidade de formação de D ( rDrC = 13 ), usamos a relação entre os coeficientes de D e C:
rD = 13 times 2,2
Multiplicando ambos os lados por rD = 0,73 mol L^-1 s^-1 :
Como D está sendo formado, a velocidade é positiva.

Resposta

As velocidades são:
  • Consumo de :
  • Consumo de :
  • Formação de :

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