A oxidação do HSO3- pelo O2, em solução aquosa, é uma reação importante nos processos de formação de chuva ácida e de dessulfurização de gás de chaminé. R.E. Connick et al. (Inorg. Chem. 34, 4543 (1995)) relataram que a reação obedece à cinética
. Dados um pH = 5,6 e uma concentração molar de oxigênio de 2,4
dm-3, ambos constantes, uma concentração molar inicial de HSO3- igual a 5
dm-3 e uma constante de velocidade de reação de
1, qual a velocidade inicial da reação? Depois de quanto tempo a concentração do HSO3atingirá a metade do seu valor inicial?
Passo 1
O enunciado dá a cinética da oxidação em solução aquosa como
com
. Pedem (a) a velocidade inicial para
, pH
(logo
é constante) e
constante, e (b) o tempo para chegar à metade de
. Vamos: primeiro calcular
, depois
; em seguida tratar a reação como pseudo‐segunda ordem em
.
Passo 2
Do pH
temos
Passo 3
A velocidade inicial é
Passo 4
Para a meia‐vida, note que
é constante, então definimos
A equação de taxa pseudo‐segunda ordem em
é
A meia‐vida de ordem dois satisfaz
Passo 5
Convertendo
para anos:
Resposta
Velocidade inicial:
Tempo para atingir metade de :
(
anos).
Tempo para atingir metade de