Cinética Química
Escreva a lei da velocidade para o consumo de íons persulfato na reação S2 O8 ^2-(aq)+3 I^-(aq) 2 SO4 ^2-(aq)+I3^-(aq) e determine o valor de k :
Experimento S2 O8 ^2-(mo L^-1) I(mol L^-1) Velocidade inicial <br> (mol L^-1 s^-1)
1 0,15 0,21 1,14
2 0,22 0,21 1,7
3 0,22 0,12 0,98

Passo 1

Beleza, vamos recapitular o que o exercício pede. A reação é
S2O8^2-(aq);+;3,I^-(aq);longrightarrow;2,SO4^2-(aq);+;I3^-(aq)
Temos três experimentos com concentrações iniciais de persulfato , iodeto e as velocidades iniciais.
Conteúdo: cinética química, lei de velocidade (ordens de reação), método das velocidades iniciais.
O que vamos precisar:
- Montar a forma geral .
- Usar razão de velocidades para achar e .
- Calcular .

Passo 2

Determinar a ordem v2v1 =1,701,14 approx1,49 em relação ao persulfato comparando Experimento 1 e 2 (onde [S2O8^2-]2[S2O8^2-]1 =0,220,15 approx1,47 é constante a 0,21 M).
A razão das velocidades:
1,49 approx (1,47)^m Longrightarrow mapprox1
A razão das concentrações de persulfato:
Como , temos
Ou seja, é primeira ordem em persulfato.

Passo 3

Determinar a ordem v3v2 =0,981,70 approx0,576, [I^-]3[I^-]2 =0,120,21 approx0,571 em relação a 0,576 approx(0,571)^n Longrightarrow napprox1 comparando Experimento 2 e 3 (onde é constante a 0,22 M).
Como ,
Ou seja, é primeira ordem em iodeto também.

Passo 4

Agora a lei de velocidade geral fica
v = k,[S2O8^2-]^1,[I^-]^1 = k,[S2O8^2-],[I^-]
Só falta calcular k =v1[S2O8^2-]1,[I^-]1 =1,140,15times0,21 approx36,2;L,mol^-1,s^-1 . Usando, por exemplo, o Experimento 1:
Se repetir com os outros experimentos dá valores muito parecidos (36–37), então a média é cerca de .

Resposta

Lei da velocidade:
boxedv = k,[S2O8^2-],[I^-],
com constante
boxedk approx 3,7times10^1;L,mol^-1,s^-1

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