O mecanismo da decomposição de
:
envolve um intermediário A. Obtenha a expressão da lei de velocidade para a reação admitindo a aproximação de pré-equilíbrio.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que a reação rola em duas etapas:
- A₂ ⇌ A + A (rapidamente, em pré-equilíbrio)
- A + B → P (lentamente, etapa que manda na velocidade)
Conteúdo: cinética química, mais especificamente a “aproximação de pré-equilíbrio”.
O que vamos precisar:
O que vamos precisar:
- A ideia de constante de equilíbrio para a etapa rápida.
- A fórmula geral da velocidade da etapa lenta.
- Substituir a concentração do intermediário A usando o pré-equilíbrio.
Passo 2
Na etapa rápida, em equilíbrio, a velocidade de formação de A a partir de A₂ é igual à de volta. Se chamarmos k₁ a constante direta e k₋₁ a inversa, temos:
Logo a constante de equilíbrio
é
Passo 3
A etapa lenta é A + B → P, cuja velocidade é
Só que A é intermediário, então a gente substitui
pela expressão acima:
Resposta
A lei de velocidade, assumindo pré-equilíbrio, é