Verificou-se, experimentalmente, que a velocidade de uma reação química, entre as substâncias A e B, varia com as concentrações iniciais de A e de B como mostrado na tabela abaixo: Escreva uma expressão para a lei de velocidade para essa reação, relacionando velocidade com concentração de reagentes.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre como a velocidade de uma reação química entre as substâncias A e B muda conforme as concentrações iniciais desses reagentes. Nosso objetivo aqui é escrever uma expressão que mostre essa relação, ou seja, como a velocidade da reação depende das concentrações de A e B. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouquinho sobre a lei da velocidade na cinética química.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a lei da velocidade nos diz como a velocidade de uma reação depende das concentrações dos reagentes. Ela geralmente tem a forma:
Aqui,
é a velocidade da reação,
é a constante de velocidade, e
e
são as concentrações das substâncias A e B, respectivamente. Os expoentes
e
são as ordens de reação em relação a cada reagente.
Passo 3
Para encontrar a expressão específica para a nossa reação, precisamos determinar os valores de
e
. Geralmente, esses valores são obtidos a partir de dados experimentais, como os apresentados na tabela mencionada no enunciado. Sem a tabela específica, vamos supor que, com os dados, você consegue ver como a velocidade muda quando você varia as concentrações de A e B.
Passo 4
Por exemplo, se ao dobrar a concentração de A, a velocidade da reação também dobra, isso indica que a ordem da reação em relação a A (
) é 1. Se, ao dobrar a concentração de B, a velocidade quadruplica, isso sugere que a ordem em relação a B (
) é 2.
Passo 5
Com esses valores de
e
, podemos montar a expressão da lei da velocidade. Vamos usar os exemplos que dei:
Passo 6
E aí a gente substitui os valores das concentrações de A e B na equação acima para calcular a velocidade da reação em qualquer condição inicial específica.
Resposta
A expressão da lei da velocidade para a reação é:
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