As velocidades de reaçäo para formaçäo de nitrogénio molecular e aqua foram cronometradas para três experimentos realizados, onde 0 analista varou a concentração das espécies de óxido nitrico e hidrogênio.
Velocidade micial
A lei de velocidade descreve a dependência da velocidade de uma reaçäo em relaçäo à concentraçāo dos reagentes. Assim, calcule a ordem de reaçäo em relacaao a cada reagente e escreva a lei de velocidade.
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Velocidade micial
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Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre como a velocidade de uma reação química depende das concentrações dos reagentes. A reação que estamos analisando é:
Nos foram dados dados de três experimentos com diferentes concentrações de óxido nítrico (
) e hidrogênio (
), além das velocidades medidas. Nosso objetivo é descobrir a “ordem” da reação em relação a cada reagente e escrever a lei de velocidade.
Para isso, vamos precisar entender que a lei de velocidade relaciona a velocidade da reação com as concentrações dos reagentes elevadas a certos expoentes (as ordens da reação). Vamos analisar os experimentos para descobrir esses expoentes.
Passo 2
Primeiro, vamos comparar os experimentos 1 e 2. Nesses dois, a concentração de
permanece constante (
mol/L), mas a concentração de
dobra de
para
mol/L. Vamos ver como a velocidade mudou:
Notamos que quando a concentração de
dobrou, a velocidade diminuiu. Isso sugere que a reação tem uma ordem negativa em relação a
, mas isso é incomum. Vamos verificar os dados novamente para confirmar.
Na verdade, parece que houve uma diminuição na velocidade quando a concentração de
aumentou. Isso normalmente indica que a ordem em relação a
é negativa, mas na maioria dos casos, as ordens são positivas. Pode ser que haja um erro nos dados ou na interpretação. Vamos analisar o próximo par de experimentos para confirmar.
Passo 3
Agora, vamos comparar os experimentos 2 e 3. Aqui, a concentração de
permanece constante (
mol/L), enquanto a concentração de
dobra de
para
mol/L. Observando como a velocidade muda:
Aqui, ao dobrar a concentração de
, a velocidade aumenta 20 vezes! Isso indica que a ordem da reação em relação a
é bastante alta. Vamos calcular exatamente qual é essa ordem.
Passo 4
Para encontrar a ordem da reação em relação a cada reagente, usamos a fórmula da lei de velocidade geral:
Onde:
-
é a constante de velocidade, -
é a ordem em relação a , -
é a ordem em relação a .
Vamos usar os experimentos para resolver as equações. Mas, com os dados que temos, parece difícil determinar
e
diretamente, especialmente porque os resultados não estão seguindo um padrão esperado. Pode ser que haja uma inconsistência nos dados ou que a reação tenha um comportamento não convencional.
Resposta
Após analisar os experimentos, constatamos que a ordem da reação em relação a
não segue um padrão típico, possivelmente indicando uma ordem zero ou negativa. No entanto, com os dados fornecidos, não é possível determinar precisamente as ordens
e
. Recomenda-se revisar os dados experimentais ou considerar outros fatores que possam estar influenciando a velocidade da reação.
Exercícios relacionados
Para o processo de Haber,
a
. Em uma mistura dos três gases a
, a pressão parcial de
é 0,928 atm e pressão parcial de
é
. Qual é a pressão parcial de
nessa mistura de equilibrio?
Resposta:
Resposta:
Uma mistura de gases hidrogênio e nitrogênio em equilibrio contém 7,38 atm de
atm de
e
de
. Calcule a constante de equilibrio K .
Resposta:
Resposta:
Considere o equilibrio:
qual sentido o equilibrio se deslocará quando cada uma das seguintes variações for feita ao sistema no equilibrio:
c) Aumento da pressão total pela adição de
c) Aumento da pressão total pela adição de
A 1000 K o valor de K para a reação
é 0,388 . Calcule o valor de
, determinando o sentido no qual a reação prosseguirá em direção ao equilibrio se as pressões parciais dos reagentes forem
Resposta: