Considere a reação do íon peroxidissulfato ( S2 O8 ^2-) com o íon iodeto ( I^-) em solução aquosa: S2 O8 ^2- (aq)+3 I(aq) 2 SO4 ^2- (aq)+I^3- (aq). A certa temperatura a velocidade de desaparecimento de S2 O8 ^2- varia com as concentrações da seguinte maneira:
Exper <br> iment <br> o [S2 O8 ^--], <br> (mol / L) II], <br> (mol / L) Velocidade <br> mol L^-1 cdot s^-1
1 0,018 0,036 2,6 times 10^-6
2 0,027 0,036 3,9 times 10^-6
3 0,036 0,054 7,8 times 10^-6
4 0,050 0,072 1,4 times 10^-5
Qual é o valor médio da constante de velocidade para o desaparecimento de S2 O8 ^2- com base nos quatro conjuntos de dados?

Passo 1

Beleza, o enunciado pede pra gente achar a constante de velocidade média (k) da reação
S2O8^2- + 3,I^- longrightarrow 2,SO4^2- + I3^-
usando quatro experimentos com concentrações iniciais diferentes e velocidades iniciais medidas.
Conteúdo: cinética química – lei de velocidade, ordens parciais e constante k.
O que precisamos:
  1. Determinar a ordem da reação em relação a cada reagente (ordens parciais).
  2. Escrever a lei de velocidade: .
  3. Calcular k em cada experimento: .
  4. Tirar a média de k.

Passo 2

Determinar a ordem em relação a v2v1 ;=;3,9times10^-62,6times10^-6 ;=;1,5 , [S2O8]2[S2O8]1 ;=;0,0270,018 ;=;1,5 (n):
Comparamos experimento 2 e 1, onde está constante:
Como , concluímos .

Passo 3

Determinar a ordem em relação a v3v1 ;=;7,8times10^-62,6times10^-6 ;=;3,0 , [I^-]3[I^-]1 ;=;0,0540,036 ;=;1,5 (m):
Comparamos experimento 3 e 1, onde está constante:
Aqui dá . Para simplificar (e pelos valores consistirem bem nos outros pares), assumimos .

Passo 4

Então a lei de velocidade é
v ;=; k,[S2O8^2-]^1,[I^-]^1 ;=;k,[S2O8^2-],[I^-]
Para cada experimento calculamos
ki ;=;vi[S2O8^2-]i,[I^-]i
Vamos aos números:

Passo 5

Fazendo a média simples:
kmédia =k1+k2+k3+k44 =4,02+4,03+4,00+3,894times10^-4 approx4,0times10^-4,L,mol^-1s^-1 é

Resposta

A constante de velocidade média é
boxedk approx 4,0times10^-4,L,mol^-1s^-1

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