Aplicação do estado estacionário
Considere a reação de decomposição do
O mecanismo proposto para esta reação é:
Admita que a aproximação do estado estacionário seja aplicável aos intermediários
e NO3(g) e mostre que este mecanismo é consistente com a lei de velocidade determinada experimentalmente,
Expresse
em termos das constantes de velocidades de cada uma das etapas do mecanismo proposto.
Considere a reação de decomposição do
Passo 1
Resumindo: a reação global é
e o mecanismo proposto é
Vamos aplicar a hipótese do estado estacionário (ESS) para os intermediários
e
e mostrar que
e determinar
em termos de
.
Passo 2
Escrevemos as velocidades das etapas elementares e a taxa de formação de
:
a) etapa 1 direta:
a) etapa 1 direta:
inversa:
b) etapa 2 (irreversível):
c) etapa 3 (irreversível):
Como somente a etapa 2 forma
,
Passo 3
Aplicamos ESS a
:
Como
,
Passo 4
Aplicamos ESS a
:
Substituindo as velocidades:
Usando
temos
logo a soma dos termos de consumo de
fica
Assim
Passo 5
Substituímos
em
:
Isso mostra a lei de velocidade de primeira ordem em
.