Foram realizados diversos experimentos para a reação entre monóxido de carbono e óxido de nitrogênio (IV), gerando dióxido de carbono e óxido de nitrogênio (II).
Determine a lei da velocidade para esta reação.
Determine a lei da velocidade para esta reação.
Concentração | Velocidade inicial | ||
---|---|---|---|
experimento | (CO) |
|
(Mol/L*h) |
1 | 5,0 *
|
0,36*10
|
3,4 *
|
2 | 5,0 *
|
0,18 *
|
1,7 *
|
3 | 1,0 *
|
|
6,8 *
|
4 | 1,5 *
|
0,72 *
|
? |
Passo 1
Beleza, temos aqui uma reação entre monóxido de carbono (CO) e dióxido de nitrogênio (NO₂) que gera CO₂ e NO. O que a gente quer é a “lei da velocidade” dessa reação, ou seja, algo do tipo
onde
e
são as ordens parciais e
a constante de velocidade. Para descobrir esses valores, vamos usar os dados dos experimentos mantendo uma concentração fixa enquanto variamos a outra e observando como muda a velocidade.
Passo 2
Definindo a forma geral da lei de velocidade:
–
é a ordem em relação ao CO;
– é a ordem em relação ao NO₂;
– é a constante (unidade a combinar depois).
A ideia: comparar pares de experimentos para isolar ou
.
–
–
A ideia: comparar pares de experimentos para isolar
Passo 3
Determinar
(ordem em NO₂):
Usamos os exp. 1 e 2, em que [CO] é igual (5,0×10⁻⁴ M) e [NO₂] muda de 0,36×10⁻⁴ para 0,18×10⁻⁴ (isto é, cai pela metade).
Usamos os exp. 1 e 2, em que [CO] é igual (5,0×10⁻⁴ M) e [NO₂] muda de 0,36×10⁻⁴ para 0,18×10⁻⁴ (isto é, cai pela metade).
Na forma geral:
Passo 4
Determinar
(ordem em CO):
Usamos exp. 1 e 3, em que [NO₂] é igual (0,36×10⁻⁴ M) e [CO] muda de 5,0×10⁻⁴ para 1,0×10⁻³ (dobro).
Usamos exp. 1 e 3, em que [NO₂] é igual (0,36×10⁻⁴ M) e [CO] muda de 5,0×10⁻⁴ para 1,0×10⁻³ (dobro).
Logo,
Passo 5
Então a lei de velocidade fica
Passo 6
Calcular
:
Escolho o experimento 1 para facilitar:
Escolho o experimento 1 para facilitar:
Unidade de
:
.
Passo 7
Calcular a velocidade no experimento 4 (parte que estava “?”):
Então
Resposta
Lei da velocidade:
Para o experimento 4, a velocidade inicial é aproximadamente