Exercícios Resolvidos de Lei da Velocidade

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Enunciado

Supondo uma reação com a seguinte lei de velocidade:

v = k . N 2 . H 2 3

Responda:

a) Qual a ordem da reação em relação ao gás nitrogênio?

b) Qual a ordem da reação em relação ao gás hidrogênio?

c) Qual a ordem global da reação?

d) O que acontece com a velocidade da reação caso a concentração de N 2 seja dobrada?

e) O que acontece com a velocidade da reação caso a concentração de H 2 seja dobrada?

Passo 1

a) A ordem da reação em relação ao N 2 é o expoente ao qual a concentração de N 2 está elevada na fórmula.

Como [ N 2 ] tem um expoente “1” implícito ali, a ordem em relação ao gás nitrogênio é 1: de primeira ordem!

Passo 2

b) A ordem em relação ao H 2 é 3, pois esse é o expoente da concentração de H 2 na fórmula.

Passo 3

c) A ordem global da reação é a soma de todos os expoentes (que coincide com a soma de todas as ordens).

Ordem global é quatro.

Passo 4

d) Vamos lá... a velocidade da reação nas concentrações iniciais é:

v 1 = k . N 2 . [ H 2 ] ³

Se a gente dobrar a concentração de N 2 , teremos um segundo valor de velocidade:

v 2 = k . 2 N 2 . [ H 2 ] ³

Que a gente pode reorganizar como:

v 2 = 2 . k . N 2 . [ H 2 ] ³ ⏟ v 1

v 2 = 2 . v 1

Portanto, ao dobrar a concentração de N 2 a velocidade também dobra!

Passo 5

e) Mais uma vez, a velocidade da reação nas concentrações iniciais é:

v 1 = k . N 2 . [ H 2 ] ³

Agora se e a gente dobrar a concentração de H 2 , teremos outro valor de velocidade:

v 3 = k . N 2 . [ 2 H 2 ] ³

Que a gente pode reorganizar como:

v 3 = k . N 2 . 8 H 2 3 = 8 . k . N 2 . [ H 2 ] ³ ⏟ v 1

v 3 = 8 . v 1

Portanto, ao dobrar a concentração de H 2 a velocidade aumenta oito vezes!

Passo 6

Obs: em relação às ordens, normalmente se fala primeira, segunda e terceira ordem. A partir desse valor, é mais comum dizer “de ordem quatro, de ordem cinco, de ordem seis...”.

Resposta

a) Primeira ordem

b) Terceira ordem

c) Ordem quatro

d) A velocidade dobra

e) A velocidade aumenta 8 vezes

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