13.15- Na reação 4 Fe2+ (aq) + O2 (g) + 4 H3O+ → 4 Fe+3 (aq) + 6 H2O (aq), quando a concentração de Fe2+ dobra, a velocidade aumenta por um fator de 8. Quando as concentrações de Fe2+ e O2 aumentam por uma fator de 2, a velocidade aumenta por um fator de 16. Quando a concentração dos três reagente dobra, a velocidade aumenta por uma fator de 32. Qual é a lei de velocidade da reação ?

Passo 1

Galera, nós temos que ver quantos mols de cada espécie participa da etapa determinante para velocidade da reação. Então vamos lá !

Primeira coisa que foi dita na questão:

-“Quando a concentração de Fe2+ dobra, a velocidade aumenta por um fator de 8.”

Vamos checar como isso ocorre. Supondo que só tivéssemos Fe2+ como reagente, como ficaria a lei de velocidade ?

V = K   F e 2 + x

8 = K   2 x

x = 3

Esse x = 3 significa que na etapa determinante para a velocidade da reação temos 3 mols de Fe2+ .

Vamos ver as outras espécies:

-“Quando as concentrações de Fe2+ e O2 aumentam por uma fator de 2, a velocidade aumenta por um fator de 16.”

Vamos checar como isso ocorre. Supondo que só tivéssemos Fe2+ e O2 como reagentes, como ficaria a lei de velocidade, sabendo que nós temos 3 mols de Fe2+ na etapa determinante ?

V = K   F e 2 + 3   O 2   x

16 = K   8 * 2 x

x = 1

Esse x = 1 significa que na etapa determinante para a velocidade da reação temos 1 mol de O2.

Por último:

-“Quando a concentração dos três reagente dobra, a velocidade aumenta por uma fator de 32.”

Vamos checar como isso ocorre. Como ficaria a lei de velocidade, sabendo que nós temos 3 mols de Fe2+ na etapa determinante e 1 mol de O2

V = K   F e 2 + 3   O 2   1 H +

32 = K   8 * 2 * 2 x

x = 1

Esse x = 1 significa que na etapa determinante para a velocidade da reação temos 1 mol de H3O+.

Passo 2

Dessa forma, chegamos a seguinte lei de velocidade:

V = K   F e 2 + 3   O 2   H +

Resposta

V = K   F e 2 + 3   O 2   H +

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