5. Determine a lei de velocidade e o valor de k da reação:

B r O 3 - a q +   5 B r - a q +   6 H 3 O +   a q →   3   B r 2   ( a q )   +   9 H 2 O ( l )

conhecendo os seguintes dados experimentais coletados na mesma temperatura:

Passo 1

Oi, galerinha! Tudo bom? A lei de velocidade tem a seguinte cara:

v = k B r O 3 - a B r - b H 3 O + c

Em muitos casos o expoente é o nosso coeficiente estequiométrico. Mas em muitos casos isso não é uma verdade. Deste modo, o que precisamos encontrar aqui são os valores de a , b e c e reescrever essa lei de velocidade!

Passo 2

Para encontrar esse coeficientes vamos ter que analisar os experimentos em conjunto!

Vamos começar comparando os experimentos 1 e 2 observa-se que quando [ B r O 3 - ] dobra, a velocidade também dobra. Portanto, a velocidade é diretamente proporcional à [ B r O 3 - ] . Logo,

a   =   1

Repara que podemos chegar nessa conclusão pois os outros dois reagentes estão na mesma quantidade em ambos os experimentos, só variamos o [ B r O 3 - ] .

Passo 3

Para encontrar b , vamos fazer o mesmo raciocinio e comparar experimentos onde B r - varia e B r O 3 - e H 3 O + são constantes.

Comparando os experimentos 1 e 3 observa-se que quando [ B r - ] triplica, a velocidade também triplica. Portanto, a velocidade é diretamente proporcional à [ B r - ] . Logo,

b = 1

Passo 4

Para encontrar c , vamos comparar os experimentos 2 e 4 .

Observa-se que quando [ H 3 O + ] multiplica por 1,5 , a velocidade multiplica por 2,3 . Portanto, temos a seguinte relação

2,3   =   1,5 c

Calculando c , temos que

c = 2

Passo 5

Com isso temos que a nossa lei da velocidade fica assim:

v = k B r O 3 - 1 B r - 1 H 3 O + 2

Mas repara que para ela ficar completinha, precisamos achar o k . Para isso podemos escolher qualquer experimento e substituir os dados que já temos.

Vamos usar o experimento 1

1,2 × 10 - 3 = k 0,1 0,1 0,1 2

Logo,

k = 12   L 3 m o l - 3 s - 1

Reescrevendo a lei de velocidade ficamos com

v = 12   L 3 m o l - 3 s - 1 B r O 3 - B r - H 3 O + 2

Prontinho!

Resposta

v = 12   L 3 m o l - 3 s - 1 B r O 3 - B r - H 3 O + 2

Exercícios Resolvidos de Lei da Velocidade

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