Os dados abaixo foram obtidos para a reação entre os reagentes A e B, formando o produto P. A partir destes dados, determine a ordem global da reação, a equação de velocidade e a constante de velocidade da reação.
Passo 1
A lei da velocidade da reação será algo como:
E o que precisamos fazer é determinar os valores de , e , a partir dos dados da tabela.
Passo 2
Começaremos usando dois experimentos onde a não seja alterada. Com constante, estudamos apenas o efeito da concentração de A na velocidade.
Podemos usar os experimentos 1 e 4, 1 e 5 ou 4 e 5. Como entre 1 e 4 a concentração de A dobra, pode ser mais fácil estudar o efeito da alteração de na velocidade. Mas você pode escolher fazer com qualquer um dos três pares.
Agora dividimos por (ou o contrário). Dessa forma, vamos cortar as incógnitas e , e poderemos calcular .
Cortando o e o , que aparecem em cima e embaixo da fração e resolvendo a fração numérica:
Só mais um pouquinho de matemática:
Se não der pra ver de cara o valor de , fatora o 4:
Passo 3
Agora vamos usar as linhas 1 e 2, onde a concentração de é constante e a concentração de B dobra.
Agora dividimos por (ou o contrário). Dessa forma, vamos cortar as incógnitas e , e poderemos calcular .
Simplificando, nos resta:
Passo 4
Por enquanto, a nossa lei da velocidade está:
O que nos diz que a ordem global da reação é:
Passo 5
E, agora, vamos calcular o valor da constante.
Como alterações de concentração não mudam a constante, podemos usar qualquer um dos 5 experimentos para calcular o valor de .
Vou pegar o primeiro pra fazer a conta!
E não podemos esquecer da unidade da constante:
Onde é a unidade da constante (e não a concentração!!!).
Resposta
Reação de terceira ordem global.
, onde