Considere a reação: A+B Produtos. A velocidade inicial foi medida em três experimentos:
Experimento [A](m o l / L) [B](m o l / L) Velocidade inicial <br> (v, m o l / L cdot s)
1 0,1 0,2 0,05
2 0,2 0,2 0,05
3 0,2 0,4 0,2
Determine:
a) a ordem da reação em relação a A e B

Passo 1

Beleza, a gente tem uma reação simples:
A + B → produtos
E rolou 3 experimentos com concentrações diferentes de A e B, medindo a velocidade inicial v.
O que cai aqui é cinética química, mais especificamente achar a equação da velocidade:
v = k · [A]^m · [B]^n
Precisamos descobrir m (ordem em A) e n (ordem em B). Vai dar pra isso usando só as três medidas que eles deram.

Passo 2

Antes de qualquer conta, bora lembrar da teoria: a equação de velocidade geral pra esse tipo de reação elementar é
v = k,[A]^m,[B]^n
onde k é a constante de velocidade e m,n são as ordens parciais da reação em relação a A e B. Pra achar m e n, comparamos experimentos em que só um reagente muda de concentração.

Passo 3

Determinar m (ordem em A) comparando Experimento 1 e 2:
– Em 1: [A]=0,10 M, [B]=0,20 M, v=0,05
– Em 2: [A]=0,20 M, [B]=0,20 M, v=0,05
Aqui [A] dobrou ([A]₂/[A]₁ = 2) e [B] ficou igual. A velocidade não mudou (v₂/v₁ = 1). Então:
v2v1 = k,[A]2^m,[B]2^nk,[A]1^m,[B]1^n = l([A]2[A]1r)^m = 1
Como (2)^m = 1, só faz sentido se m = 0.

Passo 4

Determinar n (ordem em B) comparando Experimento 2 e 3:
– Em 2: [A]=0,20 M, [B]=0,20 M, v=0,05
– Em 3: [A]=0,20 M, [B]=0,40 M, v=0,20
Aqui [A] fica igual e [B] dobrou ([B]₃/[B]₂ = 2). A velocidade quadruplicou (v₃/v₂ = 0,20/0,05 = 4). Então:
v3v2 = l([B]3[B]2r)^n = 2^n = 4
Logo 2^n = 4 ⇒ n = 2.

Resposta

A ordem da reação em relação a A é 0, e em relação a B é 2.

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