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

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 v = k,[substrato],[CN^-] , 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 v = k,[RX],[Nu^-] , 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 v0 = k,[RX]0,[CN^-]0 e . A velocidade original é

Passo 4

Agora, a gente dobra [RX] = 2,[RX]0 e [CN^-] = tfrac12,[CN^-]0 e reduz à metade vnovo = k,(2,[RX]0),l(tfrac12,[CN^-]0r) = k;2;tfrac12;[RX]0,[CN^-]0 = k,[RX]0,[CN^-]0 = v0 . As novas concentrações viram:
Substituindo na lei de velocidade:

Resposta

A velocidade de reação não muda – continua igual à original.

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