Decomposição do bromo aquoso. Uma pequena quantidade de bromo líquido foi dissolvida em água em um recipiente de vidro. O líquido foi bem misturado e a temperatura manteve-se em
durante todo o experimento. Os seguintes dados foram obtidos:
Tempo (min)
0
10
20
30
40
50
2,45
1,74
1,23
0,88
0,62
0,44
Determine a ordem de reação e a constante de velocidade em unidades de sua escolha.
Tempo (min) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
|
2,45 | 1,74 | 1,23 | 0,88 | 0,62 | 0,44 |
Passo 1
O enunciado fornece dados de concentração de
dissolvido em água a
ao longo do tempo e pede que a gente determine a ordem da reação e a constante de velocidade. O conteúdo envolvido é cinética química, mais precisamente o uso das leis integradas de velocidade para ordens zero, um e dois, que relacionam
a
.
Passo 2
Escrevemos as formas integradas das três ordens mais comuns:
— Ordem zero:
— Ordem zero:
— Ordem um:
— Ordem dois:
Para cada caso, se a relação plotar uma reta versus
, essa é a ordem correta.
Passo 3
Calculamos rapidamente valores de
e de
e avaliamos a linearidade:
Zero: diferença de concentração não é constante em intervalos iguais de tempo.
Um:
A diferença
é aproximadamente constante em
,/min.
Dois: os valores de
crescem de forma não estritamente linear em
.
Passo 4
Como só
versus
dá uma reta, a reação é de primeira ordem. A partir da inclinação média:
Em segundos,
,s
.
Resposta
Ordem da reação: primeira ordem.
Constante de velocidade: ,min
(ou
,s
).
Constante de velocidade: