O enunciado pede duas coisas: escrever a equação da velocidade (lei de velocidade) da reação e calcular a constante de velocidade a partir dos dados experimentais iniciais. Os dados fornecidos (peguei-os da tabela do enunciado) são as velocidades iniciais de consumo de A para três condições iniciais:
O que vou determinar: (1) a forma da lei de velocidade (ou seja, as ordens em [\mathrm{A}] e [\mathrm{B}]); (2) o valor numérico da constante de velocidade k com suas unidades.
Passo 2
Hipótese usual (método das velocidades iniciais): a lei de velocidade tem a forma
k é a constante de velocidade (o que queremos calcular);
m é a ordem da reação em relação a [\mathrm{A}];
n é a ordem da reação em relação a [\mathrm{B}].
Estratégia: usar razões entre velocidades iniciais de experimentos onde uma concentração fica constante para isolar um expoente de cada vez. Se, por exemplo, [\mathrm{B}] é igual em dois experimentos diferentes, então
Interpretação: a ordem em A é m=1 (primeira ordem em A). É razoável arredondar para 1 porque os quocientes dão praticamente 1 dentro do erro experimental.
Passo 4
Determinar n usando Experimentos 2 e 3 (aqui [\mathrm{A}] é igual em 2 e 3, então m cancela):
Os três valores concordam dentro de pequenas diferenças de arredondamento, então tomo
k\approx5,25\times10^{-4}.
Passo 8
Unidades de k: a velocidade tem unidades \mathrm{mol}\,\mathrm{L}^{-1}\mathrm{s}^{-1}. Como a lei é de terceira ordem (produto de três concentrações), as unidades de k são