Considerando-se a reação
que ocorre em uma única etapa e que, numa dada temperatura, apresenta a lei experimental de velocidade dada por
, é correto afirmar que essa reação é de:
a)
ordem e molecularidade 2 .
b)
ordem e molecularidade 3 .
c)
ordem e molecularidade 3 .
d)
ordem e molecularidade 2 .
a)
b)
c)
d)
Passo 1
O enunciado dá a reação
e informa que ela ocorre em uma única etapa (ou seja, é elementar) e que, numa dada temperatura, a lei experimental de velocidade é
A pergunta pede que escolhamos, entre as alternativas fornecidas, qual afirmação sobre a ordem da reação e sua molecularidade está correta:
a) ordem e molecularidade
.
b) ordem e molecularidade
.
c) ordem e molecularidade
.
d) ordem e molecularidade
.
a)
b)
c)
d)
Passo 2
O que significa “ordem da reação”?
- A ordem da reação é determinada pela lei de velocidade experimental. Se a lei tem a forma
então chamamos
ordem em
,
ordem em
e a ordem global (ou total) da reação é a soma
Aqui cada variável:
é a velocidade instantânea da reação,
é a constante de velocidade (dependente da temperatura), e
,
são concentrações molares das espécies reagentes.
Passo 3
Aplicando isso ao nosso caso: a lei dada é
Portanto os expoentes são
para
e
para
. Logo a ordem global é
Conclusão parcial: a reação é de segunda ordem (órdem global
).
Passo 4
O que é “molecularidade”?
- A molecularidade é um conceito usado apenas para etapas elementares e indica o número de moléculas/íons que colidem simultaneamente para formar o estado de transição da etapa elementar. Exemplos comuns:
- unimolecular: molecularidade
(ex.: decomposição produtos), - bimolecular: molecularidade
(ex.: produtos ou produtos), - termolecular: molecularidade
(raro).
Para uma reação elementar a molecularidade coincide com os coeficientes estequiométricos dos reagentes na equação elementar e, normalmente, coincide com a forma da lei de velocidade (os expoentes).
- unimolecular: molecularidade
Passo 5
Aplicando ao nosso caso elementar: a etapa única envolve uma colisão entre uma molécula de
e uma de
. Isso significa que a molecularidade é bimolecular, ou seja, molecularidade
. Além disso, por ser elementar, os expoentes na lei de velocidade refletem exatamente essa molecularidade, o que já verificamos (expoentes
e
).
Passo 6
Comparando com as alternativas dadas, a que corresponde a “segunda ordem e molecularidade 2” é a alternativa (d). Vou reforçar: ordem global
e molecularidade
.
Resposta
(d)
ordem e molecularidade
.