O íon iodeto reage com o íon hipoclorito (o ingrediente ativo de alvejantes clorados) da seguinte forma: OCl(aq)^-+I^- OI^-+Cl^-. Essa reação rápida fornece os seguintes dados de velocidade:
[OCl^-],(mol / L) [I-], <br> (mol / L) Velocidade, <br> mol L^-1 s^-1
1,5 times 10^-3 1,5 times 10^-3 1,36 times 10^-4
3,0 times 10^-3 1,5 times 10^-3 2,72 times 10^-4
1,5 times 10^-3 3,0 times 10^-3 2,72 times 10^-4
Calcule a constante de velocidade.

Passo 1

Beleza, o exercício nos dá uma reação entre o íon hipoclorito e o iodeto:
OCl^- + I^- ;longrightarrow; OI^- + Cl^-
Ele mostra três experimentos com concentrações diferentes de OCl⁻ e I⁻ e as velocidades correspondentes. A matéria é cinética química: a gente vai precisar entender como determinar a lei de velocidade (ordem de reação) e em seguida calcular a constante de velocidade .

Passo 2

Primeiro precisamos descobrir como a velocidade depende de cada reagente (ordem de reação). Em geral, a lei de velocidade fica:
v = k,[OCl^-]^a,[I^-]^b
Aí a gente vê o que acontece quando dobra ou troca concentração em cada experimento:
  • Comparando experimento 1 e 2, v = k,[OCl^-]^1,[I^-]^1 = k,[OCl^-],[I^-] passa de para (dobrou), enquanto fica igual. A velocidade dobrou de para .
    Isso indica ordem 1 em OCl⁻ ( ), pois dobra se dobra.
  • Comparando experimento 1 e 3, dobra de para , enquanto fica igual. A velocidade também dobra.
    Logo é ordem 1 em I⁻ ( ).
Então a lei de velocidade é

Passo 3

Agora basta isolar v = 1,36times10^-4,mol L^-1,s^-1, [OCl^-] = [I^-] = 1,5times10^-3,mol L^-1 nessa expressão, usando qualquer um dos dados. Por exemplo, no experimento 1:
k = v[OCl^-],[I^-],
Substituindo em
k = 1,36times10^-4(1,5times10^-3)(1,5times10^-3) = 1,36times10^-42,25times10^-6 approx 6,04times10^1
temos

Resposta

A constante de velocidade vale aproximadamente
boxedk = 6,04times10^1 L mol^-1 s^-1

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