1. A reação foi estudada com os seguintes resultados:
$
Experimento Velocidade
1 0,060 0,030 0,0248
2 0,020 0,030 0,00276
3 0,020 0,090 0,00828
$
a) Determine a lei de velocidade da reação;
b) Calcule a constante de velocidade com as unidades adequadas;
c) Calcule a velocidade quando

Passo 1

O enunciado dá a reação
2,ClO2,(aq) + 2,OH^- longrightarrow ClO3^- + ClO2^- + H2O
e fornece três medidas da velocidade inicial em função de l[ClO2r] e de l[OH^-r]. Queremos:
a) achar a lei de velocidade (ordens da reação),
b) calcular a constante k com suas unidades,
c) calcular a velocidade para novas concentrações.

Passo 2

Para achar a ordem em ClO2, comparamos os experimentos 1 e 2, onde l[OH^-r] é constante:
0,02480,00276 approx 9 quando 0,0600,020=3
Como 9 = 3^2, a reação é de segunda ordem em ClO2.

Passo 3

Para achar a ordem em OH^-, comparamos os experimentos 2 e 3, onde l[ClO2r] é constante:
0,008280,00276 = 3 quando 0,0900,030=3
Como a razão de velocidades é igual à razão de concentrações, a reação é de primeira ordem em OH^-.

Passo 4

A lei de velocidade geral fica
velocidade = k ,l[ClO2r]^2 ,l[OH^-r]^1

Passo 5

Para calcular k, usamos por exemplo o experimento 1:
0,0248 = k ,(0,060)^2,(0,030) = k times 0,0036 times 0,030 = k times 0,000108 ;Longrightarrow; k = 0,02480,000108 approx 230
Como velocidade tem unidade M/s e o termo em parênteses é M^3, temos
[k] = M/sM^3 = M^-2,s^-1

Passo 6

Para l[ClO2r]=0,100,M e l[OH^-r]=0,050,M,
velocidade = 230,(0,100)^2,(0,050) = 230 times 0,0100 times 0,050 = 230 times 0,00050 = 0,115;M/s

Resposta

a) v = k,[ClO2]^2,[OH^-].
b) k = 230;M^-2,s^-1
c) v = 0,115;M/s

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