- A decomposição de
é estudada a
, resultando nos seguintes dados:
$
[NO2] (M)
0,0
0,100
5,0
0,017
10,0
0,0090
15,0
0,0062
20,0
0,0042
$
a) A reação é de qual ordem em relação à concentração de
? Faça um esboço dos gráficos para provar sua afirmação.
b) Qual é a constante de velocidade?
c) Determine as velocidades de reação no início da reação para as concentrações iniciais de
,
e
.
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[NO2] (M) |
0,0 | 0,100 |
5,0 | 0,017 |
10,0 | 0,0090 |
15,0 | 0,0062 |
20,0 | 0,0042 |
$ |
b) Qual é a constante de velocidade?
c) Determine as velocidades de reação no início da reação para as concentrações iniciais de
Passo 1
O enunciado nos dá a reação de decomposição
a
e fornece as concentrações de
em função do tempo. Precisamos identificar a ordem da reação em relação a
, calcular a constante de velocidade
e, por fim, usar
para determinar as velocidades iniciais para três concentrações iniciais diferentes.
Passo 2
Para descobrir a ordem em relação a
fazemos três gráficos e vemos qual é linear:
– Gráfico de versus
(ordem zero).
– Gráfico de versus
(ordem um).
– Gráfico de versus
(ordem dois).
Calculando rapidamente alguns valores:
cai de
para
em
s, depois para
,
e
.
muda de
para
,
,
,
; os declives não são constantes.
vai de
para
,
,
,
; os acréscimos por
s são quase constantes (, salvo o último ponto).
Logo o gráfico mais próximo de uma reta é o de versus
, indicando ordem dois.
– Gráfico de
– Gráfico de
– Gráfico de
Calculando rapidamente alguns valores:
Logo o gráfico mais próximo de uma reta é o de
Passo 3
Para uma reação de segunda ordem em
vale
Usando o primeiro e o último ponto:
Se considerarmos apenas os primeiros quatro pontos (melhor linearidade), obtemos
. Vamos adotar
Passo 4
A velocidade inicial para reação de segunda ordem é
Para
:
Para
:
Para
:
Resposta
a) A reação é de segunda ordem em relação a
, pois o gráfico de
versus
é linear.
b) a
.
c)
b)
c)