(a) Escreva a lei de velocidade e a lei de velocidade integrada para uma reação química que segue uma cinética de terceira ordem em relação a um dos reagentes. (b) O que você terá que colocar em um gráfico para obter uma linha reta para uma reação que segue uma cinética de terceira ordem?
Passo 1
O enunciado pede a lei de velocidade e a sua forma integrada para uma reação que é de terceira ordem em um reagente
. O conteúdo aqui é cinética química, onde usamos a definição da velocidade de reação como derivada da concentração e depois integramos essa equação diferencial para obter a lei integrada.
Passo 2
A lei de velocidade diferencial para terceira ordem em
é dada por
onde
é a concentração de
e
a constante de velocidade.
Passo 3
Para integrar, separamos variáveis:
Passo 4
Calculando as integrais, temos
Rearranjando, fica
Passo 5
Para obter uma linha reta a partir da lei integrada de terceira ordem, basta plotar no eixo vertical a quantidade
e no eixo horizontal o tempo . Nesse gráfico a inclinação será
e o intercepto em
será
.
e no eixo horizontal o tempo
Resposta
(a) Lei de velocidade:
Lei integrada:
(b) Para obter reta, plotar
versus
.