Questão 2 - Considere a reação:
.
Dados experimentais:
Experimento
1
0,1
0,1
2
0,2
0,1
3
0,1
0,2
Determine:
a) A lei de velocidade
b) A ordem global da reação
c) O valor da constante k
Dados experimentais:
| Experimento |
|
|
|
| 1 | 0,1 | 0,1 |
|
| 2 | 0,2 | 0,1 |
|
| 3 | 0,1 | 0,2 |
|
a) A lei de velocidade
b) A ordem global da reação
c) O valor da constante k
Passo 1
O enunciado dá a reação
e a tabela com as taxas experimentais. Peguei os números da tabela enviada:
- Experimento 1:
. - Experimento 2:
. - Experimento 3:
.
O que se pede:
(a) determinar a lei de velocidade;
(b) determinar a ordem global da reação;
(c) calcular o valor da constante de velocidade .
(a) determinar a lei de velocidade;
(b) determinar a ordem global da reação;
(c) calcular o valor da constante de velocidade
Passo 2
Modelo geral de lei de velocidades que vamos usar (método das velocidades iniciais):
onde:
-
é a velocidade inicial medida (unidade ); -
é a constante de velocidade que queremos achar; -
é a ordem da reação em relação a ; -
é a ordem da reação em relação a .
Ideia prática: comparar pares de experimentos em que apenas uma concentração muda para isolar a potência desconhecida.
Passo 3
Determinar
usando os experimentos 1 e 2 (neles
é o mesmo, então o fator
se cancela).
Calcule a razão das velocidades:
Calcule a razão das velocidades:
Pela lei geral:
Como
, o segundo fator vale
e obtemos:
Logo
(porque
).
Passo 4
Determinar
usando os experimentos 1 e 3 (neles
é o mesmo, então o fator
se cancela).
Calcule a razão das velocidades:
Calcule a razão das velocidades:
Pela mesma ideia:
Logo
(porque qualquer base não nula elevad a zero é 1).
Passo 5
Com
e
, escrevemos a lei de velocidade simplificada:
A ordem global da reação é a soma das ordens parciais:
Passo 6
Calcular
. Usar qualquer experimento (todos devem dar o mesmo
se os dados são consistentes). Usando o experimento 1:
Unidades de
: analisar dimensionamento
Portanto
. (Conferir com experimento 2:
— consistente.)
Resposta
(a)
(b) ordem global =
(c)
(b) ordem global =
(c)