[14.26] Considere a reação do íon peroxidissulfato
com o íon iodeto (
) em solução aquosa:
A certa temperatura a velocidade de desaparecimento de
varia com as concentrações da seguinte maneira:
Experimento
1
0,018
0,036
2
0,027
0,036
3
0,036
0,054
4
0,050
0,072
(a) Determine a lei de velocidade para a reação.
(b) Qual é o valor médio da constante de velocidade para o desaparecimento de
com base nos quatro conjuntos de dados? (c) Como a velocidade de desaparecimento de
relaciona-se à velocidade de desaparecimento de
? (d) Qual é a ve-
- locidade de desaparecimento de I quando
?
Experimento |
|
|
|
||||
1 | 0,018 | 0,036 |
|
||||
2 | 0,027 | 0,036 |
|
||||
3 | 0,036 | 0,054 |
|
||||
4 | 0,050 | 0,072 |
|
(b) Qual é o valor médio da constante de velocidade para o desaparecimento de
Passo 1
O enunciado trata da cinética da reação
e fornece quatro experimentos com taxas de desaparecimento de
para diferentes concentrações de
e de
. Precisamos:
- Determinar a lei de velocidade
. - Calcular o valor médio da constante
. - Ver a relação entre as velocidades de desaparecimento de
e de . - Calcular a velocidade de desaparecimento de
para certas concentrações.
Passo 2
Para achar a ordem
em
, comparamos os experimentos 1 e 2 em que
está constante.
Logo
implica
.
Passo 3
Para achar a ordem
em
, comparamos os experimentos 2 e 3 em que
está constante.
Logo
implica
.
Passo 4
Com
, a lei de velocidade é
Em cada experimento calculamos
obtendo aproximadamente
em todos os casos.
Passo 5
O valor médio da constante de velocidade é
Passo 6
Pela estequiometria da reação, para cada
consumido se consomem 3
. Assim
Passo 7
Para
mol/L e
mol/L:
Logo
Resposta
(a)
(b)
(c)
(d)
(b)
(c)
(d)