Considere a seguinte reação hipotética.
Dados de concentrações e velocidades iniciais foram coletados em temperatura constante e estão mostrados na tabela abaixo:
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|
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---|---|---|
0,00636 | 0,00384 | 2,91 |
0,01080 | 0,00384 | 4,95 |
0,00636 | 0,00500 | 4,95 |
Com base nesses dados, podemos afirmar que a lei de velocidade para essa reação é:
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
Beleza, temos uma reação hipotética
e uma tabela de concentrações iniciais e velocidades iniciais (em mol·L⁻¹·s⁻¹) medida à mesma temperatura. A ideia é descobrir como a velocidade da reação depende de [A] e [B], ou seja, achar a lei de velocidade do tipo
Isso é conteúdo de cinética química: usar experimentos onde uma espécie varia e a outra fica constante para achar a ordem (x ou y) em cada reagente.
Passo 2
Primeiro, escrevemos a forma geral da lei de velocidade:
Aqui x é a ordem em A e y é a ordem em B. Para descobrir x e y, comparamos pares de experimentos em que só um reagente muda de concentração de um experimento para o outro, mantendo o outro constante.
Passo 3
Determinar a ordem x em A:
Comparamos o experimento 1 e o 2, onde [B] é o mesmo (0,00384 M), mas [A] muda de 0,00636 para 0,01080 M.
Comparamos o experimento 1 e o 2, onde [B] é o mesmo (0,00384 M), mas [A] muda de 0,00636 para 0,01080 M.
- Razão das concentrações de A:
- Razão das velocidades:
Como
temos
Ou seja, a reação é de primeira ordem em A.
Passo 4
Determinar a ordem y em B:
Agora comparamos experimento 1 e 3, onde [A] é o mesmo (0,00636 M), mas [B] muda de 0,00384 para 0,00500 M.
Agora comparamos experimento 1 e 3, onde [A] é o mesmo (0,00636 M), mas [B] muda de 0,00384 para 0,00500 M.
- Razão das concentrações de B:
- Razão das velocidades:
Como
temos
Ou seja, segunda ordem em B.
Resposta
A lei de velocidade é