Que efeito você esperaria das seguintes variações na velocidade de reação do 1-iodo-2-metilbutano com o íon cianeto?
A concentração de CN é dividida ao meio e a concentração do substrato é duplicada
A concentração de CN é dividida ao meio e a concentração do substrato é duplicada
Passo 1
Beleza, aqui o que temos: o exercício quer saber como varia a velocidade de reação de 1-iodo-2-metilbutano (um substrato secundário) com íon cianeto, se a [CN⁻] é dividida pela metade e a do substrato é dobrada. O conteúdo é cinética de reações de substituição nucleofílica
, onde a velocidade depende tanto do nucleófilo quanto do substrato. Vamos usar a lei de velocidade típica de
:
Passo 2
Explicando a teoria: em reações
, a velocidade é de segunda ordem – primeiro na concentração do haleto (substituinte) e primeiro na concentração do nucleófilo. Isso rola porque o passo limitante envolve os dois reagentes formando o estado de transição simultaneamente. Então escrevemos:
No nosso caso,
é o 1-iodo-2-metilbutano e
.
Passo 3
Vamos chamar as concentrações originais de
e
. A velocidade original é
Passo 4
Agora, a gente dobra
e reduz à metade
. As novas concentrações viram:
Substituindo na lei de velocidade:
Resposta
A velocidade de reação não muda – continua igual à original.