A 27^circ C, a reação 2 NOCl longrightarrow 2 NO+Cl2 exibe a seguinte dependência com a concentração:
Concentração inicial, de de N2 O5(mol dm^-3)(mol^2 dm^-3) Velocidade inicial <br> (mol dm^-3 S^-1)
0,30 3,60 times 10^-9
0,60 1,44 times 10^-8
0,90 3,24 times 10^-8
a) Qual a lei de velocidade para a reação?

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que, a 27 °C, para a reação
2,NOCllongrightarrow 2,NO+Cl2
a gente mediu a velocidade inicial pra três concentrações diferentes de NOCl:
Concentração [NOCl] (mol·dm⁻³) → Velocidade inicial v (mol·dm⁻³·s⁻¹)
0,30 → 3,60×10⁻⁹
0,60 → 1,44×10⁻⁸
0,90 → 3,24×10⁻⁸
Conteúdo: cinética química, lei de velocidade e ordem de reação.
O que precisamos fazer:
  1. Supor uma lei do tipo .
  2. Determinar o expoente (ordem) usando os dados.
  3. (Opcional) Calcular a constante .

Passo 2

Teoria básica:
A lei de velocidade num caso simples de um reagente só é
v = k,[NOCl]^n
onde
v2v1 ;=;k,[NOCl]2^nk,[NOCl]1^n ;=;l([NOCl]2[NOCl]1r)^n é a velocidade inicial,
é a constante de velocidade,
é a ordem em relação ao NOCl.
Para achar , a gente pega duas medidas e faz a razão:

Passo 3

Usando a primeira e a segunda linha de dados:
v2v1 =1,44times10^-83,60times10^-9 =4 e [NOCl]2[NOCl]1 =0,600,30 =2
Então
4 = 2^n Longrightarrow n = 2

Passo 4

A gente dá uma conferida rápida com o terceiro dado só pra ter certeza:
vrm calc = k,(0,90)^2 e vrm real = 3,24times10^-8
Mas como já vimos que dobrar a conc. quadruplica a velocidade e triplicar multiplica por 9, bate certinho:
3,60times10^-9times9 = 3,24times10^-8

Passo 5

(Só pra fechar) podemos achar k = v1[NOCl]1^2 = 3,60times10^-9(0,30)^2 =4,0times10^-8;mol^-1,dm^3,s^-1 usando, por exemplo, o primeiro ponto:

Resposta

A lei de velocidade é
boxedv = k,[NOCl]^2
com .

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