Considere a seguinte reação hipotética.
A+B P
Dados de concentrações e velocidades iniciais foram coletados em temperatura constante e estão mostrados na tabela abaixo:
[A]0(mol L^-1) [B]0(mol L^-1) v0(x 10^-7 mol L^-1 cdot s^-1)
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) v=k[A]
b) v=k[A][B]
c) v=k[A]^2[B]^2
d) v=k[A][B]^2
e) v=k[B]^2

Passo 1

Beleza, temos uma reação hipotética
A + B P
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
v = k,[A]^x,[B]^y,
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:
v = k,[A]^x,[B]^y,
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.
  • Razão das concentrações de A: [A]2[A]1 = 0,010800,00636 approx 1,698,
    - Razão das velocidades:
    v2v1 = 4,952,91 approx 1,702,
Como
v2v1 = l([A]2[A]1r)^x ,,
temos
1,702 = (1,698)^x Longrightarrow x approx 1,
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.
  • Razão das concentrações de B: [B]3[B]1 = 0,005000,00384 approx 1,302,
    - Razão das velocidades:
    v3v1 = 4,952,91 approx 1,702,
Como
v3v1 = l([B]3[B]1r)^y ,,
temos
1,702 = (1,302)^y Longrightarrow y approx 2,
Ou seja, segunda ordem em B.

Resposta

A lei de velocidade é
boxedv = k,[A],[B]^2,

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