O ozônio reage com o dióxido de nitrogênio, produzindo pentóxido de dinitrogênio e oxigênio:
Acredita-se que a reação ocorra em duas etapas
A lei de velocidade experimental é velocidade
. O que você pode dizer sobre as velocidades relativas das duas etapas do mecanismo?
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. A gente tem uma reação química onde o ozônio (O₃) reage com o dióxido de nitrogênio (NO₂) formando pentóxido de dinitrogênio (N₂O₅) e oxigênio (O₂). A reação acontece em duas etapas, e a lei de velocidade experimental é dada por:
Vamos precisar entender como as duas etapas do mecanismo influenciam essa velocidade e descobrir qual delas é mais rápida ou mais lenta.
Passo 2
Primeiro, é importante lembrar que a taxa de uma reação depende da etapa mais lenta, conhecida como etapa limitante ou etapa determinante da velocidade. A lei de velocidade experimental nos dá uma pista sobre qual etapa está controlando a reação.
Passo 3
Vamos analisar as duas etapas do mecanismo:
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Primeira etapa:A lei de velocidade dessa etapa, assumindo que ela seja a limitante, seria:
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Segunda etapa:Como essa etapa depende da concentração de NO₃ e NO₂, a lei de velocidade seria:
Passo 4
Comparando a lei de velocidade experimental com a da primeira etapa, vemos que elas são iguais:
Isso indica que a primeira etapa é a que está controlando a velocidade total da reação, ou seja, ela é a etapa limitante e mais lenta.
Resposta
A primeira etapa do mecanismo é mais lenta e determina a velocidade total da reação, enquanto a segunda etapa é mais rápida.