A reação em fase gasosa 2 NO2 Cl 2 NO2+Cl2 tem lei de velocidade v= k[NO2 Cl]. Proponha dois mecanismos consistentes com essa lei de velocidade.

Passo 1

O enunciado trata da reação em fase gasosa
2,NO2Cl ;longrightarrow;2,NO2+Cl2
cuja lei de velocidade é
v = k,[NO2Cl]
Isso indica que a etapa lenta (determinante da velocidade) deve ser unimolecular em NO2Cl. 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
  1. Iniciação (etapa lenta, unimolecular)
NO2Cl xrightarrowk1 NO2 + Cl(<=nta)
  1. 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)
  1. Ionização lenta
NO2Cl xrightarrowk1 NO2^+ + Cl^-(<=nta)
  1. 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
Mecanismo 2 (via íons):
NO2Clxrightarrowk1NO2^++Cl^-(<=nta) ; Cl^-+NO2Clxrightarrowk2Cl2+NO2^-(rápida) ; NO2^-+NO2^+xrightarrowk32,NO2(rápida) áá

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