A isomerização da isonitrila de metila (CH3 NC) à acetonitrila (CH3 CN) foi estudada na fase gasosa a 215^circ C, e os seguintes dados foram obtidos:
Tempo (s) [CH 3 NC](mol / L)
0 0,0165
2.000 0,0110
5.000 0,00591
8.000 0,00314
12.000 0,00137
15.000 0,00074
descreva a lei de velocidade para esta reação.

Passo 1

Beleza, o exercício quer saber a lei de velocidade da isomerização
na fase gasosa a .
Isso é assunto de cinética química: a gente vai ver se o comportamento de concentração x tempo se encaixa numa reação de ordem zero, um ou dois, e daí achar a forma da lei de velocidade (e até a constante, ).

Passo 2

Primeiro, identificar a ordem da reação.
Para isso, lembra das formas integradas:
  • Ordem zero: cai linearmente com .
  • Ordem um: cai linearmente com .
  • Ordem dois: cresce linearmente com .
Basta testar rapidinho se vs. dá uma reta. Se sim, é reação de primeira ordem.

Passo 3

Vamos checar com dois pontos quaisquer, por exemplo lnl[CH3NCr]t ;=;lnl[CH3NCr]0 - k,t e k ;=;lnl([CH3NC]0/[CH3NC]5000r)5000 =ln(0,0165/0,00591)5000 approx 1,035000 =2,06times10^-4, s^-1  s:
 mol/L e  mol/L.
A equação integrada de 1ª ordem é
Logo,

Passo 4

Como -d[CH3NC]dt ;=; k,[CH3NC], decai linearmente e encontramos [CH3NC](t) = [CH3NC]0,e^-k t , concluímos que é reação de primeira ordem no reagente.
A forma diferencial da lei de velocidade é
e a forma integrada é

Resposta

Lei de velocidade diferencial:
-d[CH3NC]dt = k,[CH3NC],
com .

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