A reação em fase gasosa tem lei de velocidade v= . Proponha dois mecanismos consistentes com essa lei de velocidade.
Passo 1
O enunciado trata da reação em fase gasosa
cuja lei de velocidade é
Isso indica que a etapa lenta (determinante da velocidade) deve ser unimolecular em . Vamos propor dois mecanismos que tenham uma etapa lenta desse tipo e que, somando-se todas as etapas, reproduzam a estequiometria global.
Passo 2
Mecanismo 1: cadeia radicalar
Iniciação (etapa lenta, unimolecular)
Propagação (rápida)
Cl + NO2Cl xrightarrowk2 Cl2 + NO2(rápida) á
A etapa lenta determina a lei de velocidade, pois v = k1[NO2Cl]. A soma das duas etapas dá exatamente
2,NO2Cl longrightarrow 2,NO2+Cl2
Passo 3
Mecanismo 2: via íons (etapa lenta unimolecular)
Ionização lenta
NO2Cl xrightarrowk1 NO2^+ + Cl^-(<=nta)
Recombinações rápidas
Cl^- + NO2Cl xrightarrowk2 Cl2 + NO2^-(rápida) á
NO2^- + NO2^+ xrightarrowk3 2,NO2(rápida) á
Novamente, a etapa lenta é unimolecular em NO2Cl, dando v=k1[NO2Cl], e a soma das três etapas gera a reação global.
Resposta
Mecanismo 1 (cadeia radicalar):
NO2Clxrightarrowk1NO2+Cl(<=nta) ; Cl+NO2Clxrightarrowk2Cl2+NO2(rápida) á