a. Escreva a equação balanceada para a reação total.
b. Identifique os intermediários.
c. Escreva as leis de velocidade para cada etapa do mecanismo.
d. Se a primeira etapa é lenta e a segunda é rápida, qual a velocidade que você esperaria ser observada para a reação como um todo?
Passo 1
O enunciado apresenta o mecanismo em fase gasosa para a reação entre \mathrm{H}_2 e ICl, com duas etapas elementares:
O conteúdo aplicado aqui é cinética química de mecanismos elementares: soma de etapas para obter a reação global, identificação de intermediários e leis de velocidade rateais.
Passo 2
Para obter a reação total faz-se a soma das duas etapas, cancelando o intermediário \mathrm{HI}:
Um intermediário é uma espécie que é formada numa etapa e consumida em outra, sem aparecer no resultado final. Aqui, \mathrm{HI} aparece como produto na etapa (1) e é consumido na etapa (2), logo é o único intermediário.
Passo 4
Como são etapas elementares, cada uma obedece à lei de massa:
a. \mathrm{H}_{2(\mathrm{g})} + 2\,\mathrm{ICl}_{(\mathrm{g})} \rightarrow \mathrm{I}_{2(\mathrm{g})} + 2\,\mathrm{HCl}_{(\mathrm{g})}.
b. Intermediário: \mathrm{HI}.
c. \displaystyle v_1 = k_1\,[\mathrm{H}_2]\,[\mathrm{ICl}],\quad v_2 = k_2\,[\mathrm{HI}]\,[\mathrm{ICl}].
d. v = k_1\,[\mathrm{H}_2]\,[\mathrm{ICl}].