Considere a seguinte reação:
. A lei de velocidade para essa reação é de primeira ordem em
e de primeira ordem em
. Quando
é
e
é
, a velocidade de reação é
. O que aconteceria a velocidade se a concentração de
fosse triplicada?
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que o enunciado diz e o que precisamos.
Enunciado:
• Reação: .
• Lei de velocidade: primeira ordem em e primeira ordem em
.
• Quando e
, a velocidade é
.
Pergunta: o que rola com a velocidade se triplicarmos ?
Conteúdo: cinética química e lei de velocidade. Vamos usar a fórmula da velocidade, achar a constante de velocidade e depois calcular a nova velocidade.
Enunciado:
• Reação:
• Lei de velocidade: primeira ordem em
• Quando
Pergunta: o que rola com a velocidade se triplicarmos
Conteúdo: cinética química e lei de velocidade. Vamos usar a fórmula da velocidade, achar a constante de velocidade e depois calcular a nova velocidade.
Passo 2
Escrevendo a lei de velocidade geral e explicando o quê é ordem de reação:
Para uma reação de segunda ordem no total, com primeira ordem em cada reagente, a lei é
Para uma reação de segunda ordem no total, com primeira ordem em cada reagente, a lei é
Isso significa que, se qualquer concentração dobrar, a velocidade dobra (porque é 1ª ordem). Se triplicar
Passo 3
Vamos encontrar a constante
usando os dados iniciais.
Substituindo
Substituindo
na lei de velocidade:
$$k = \frac{v}{[\mathrm{CH_{3}Br}],[\mathrm{OH^{-}}]}
= \frac{0{,}0432}{(5{,}0\times10^{-3})(0{,}050)}
= \frac{0{,}0432}{2{,}5\times10^{-4}}
= \frac{0{,}0432}{2{,}5\times10^{-4}}
= 172{,}8;\mathrm{L/(mol\cdot s)}.$$
Passo 4
Agora triplicamos
:
E mantemos
Calculamos a nova velocidade:
$$v_{novo}
= k,[\mathrm{CH_{3}Br}],[\mathrm{OH^{-}}]_{novo}
= 172{,}8 \times (5{,}0\times10^{-3}) \times 0{,}150
= 172{,}8 \times 7{,}5\times10^{-4}
= 172{,}8 \times (5{,}0\times10^{-3}) \times 0{,}150
= 172{,}8 \times 7{,}5\times10^{-4}
= 0{,}1296;\mathrm{mol/(L\cdot s)}.$$
Resposta
A velocidade de reação também triplica, passando de
para