Obtenha a equação da taxa admitindo: A reação superficial é a etapa limitante
Passo 1
O enunciado apresenta o mecanismo de hidratação do isobuteno (I) em um catalisador com sítios ativos S, onde as etapas de adsorção e dessorção são rápidas e reversíveis, e a etapa superficial de reação entre os complexos adsorvidos é a etapa limitante. Vamos obter a lei de velocidade assumindo que:
A etapa limítante é
\text{IS} + \mathrm{H_2O\!S} \xrightarrow{k_3} \text{ATBS} + S.
As demais etapas estão em equilíbrio.
Passo 2
Definimos constantes de equilíbrio para as etapas rápidas:
S + I \;\Leftrightarrow\; IS, \quad K_1 = \frac{[IS]}{[I]\,[S]},
S + \mathrm{H_2O} \;\Leftrightarrow\; \mathrm{H_2O\,S}, \quad K_2 = \frac{[\mathrm{H_2O\,S}]}{[\mathrm{H_2O}]\,[S]}.