Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 14.1 - Ex. 105
- Qual é a reação geral para o seguinte mecanismo?
- Escreva a lei da velocidade decorrente desse mecanismo.
- Será que a velocidade de reação dependerá do pH da solução?
- Como ficaria a lei de velocidade se as reações fossem conduzidas em um solvente orgânico?
Passo 1
E ai, galeraa! Animados para começar?
Para achar a equação geral, basta nós cancelarmos os compostos que aparecem nos reagentes e produtos:
Então a equação geral é:
Passo 2
Agora vamos achar a lei da velocidade.
Vamos rever as equações adicionando as constantes:
A velocidade de reação pode ser escrita como função da equação lenta:
Mesmo que o seja uma espécie estável, ele ainda é um intermediário na reação, portanto não é bom nós deixarmos a lei da velocidade em função dele.
Então vamos reescrever a concentração de em termos de reagentes e produtos usando a abordagem de equilíbrio rápido.
A constante do equilíbrio é dada por:
Substituindo as concentrações:
Como a água está em grande quantidade não irá limitar o nosso equilíbrio.
Agora vamos isolar
E substituir na equação da velocidade:
Reorganizando:
Shoow! Já achamos a lei da velocidade !
Passo 3
Agora queremos saber se a velocidade da reação vai depender do pH.
O que vocês acham?
Se a velocidade que nós achamos no Passo 2 depende da concentração de íons , como a concentração está intimamente relacionada ao pOH da solução e, consequentemente, ao pH, podemos assumir que a lei da velocidade vai depender do pH.
A C foi moleza, então vamos ver a d!
Se a reação fosse conduzida em solvente orgânico, não haveria mais a abundância que vemos neste caso.
E assim, a concentração de água presente passaria a influenciar a velocidade de reação. Então a constante de equilíbrio seria agora:
A concentração do intermediário seria:
E a velocidade:
Tranquilinha, não foi?
Resposta
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