Para a reação 2 NO(g)+H2(g) N2 O(g)+H2 O(g), foram registrados os seguintes dados experimentais:
[NO] inical (mol L^-1) [H2] inicial (mol L^-1) Velocidade inicial (mol L^-1 cdot min^-1)
0,60 0,37 0,18
1,20 0,37 0,72
1,20 0,74 1,44
a) Escreva a equação da lei de velocidade para essa reação.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma reação química: . A gente precisa descobrir qual é a lei de velocidade dessa reação, ou seja, como a velocidade da reação depende das concentrações dos reagentes e . Para isso, vamos usar os dados experimentais fornecidos e aplicar o conceito de lei de velocidade.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é a lei de velocidade. Ela tem a forma geral:
Velocidade = k [NO]^m [H2]^n
Aqui, é a constante de velocidade, e e são os expoentes que indicam como a velocidade depende das concentrações de e , respectivamente.

Passo 3

Vamos analisar os experimentos para encontrar os valores de Velocidade2Velocidade1 = k [NO]2^mk [NO]1^m = ( [NO]2[NO]1 )^m e 0,720,18 = ( 1,200,60 )^m 4 = 2^m .
Analisando Experimentos 1 e 2:
  • Experimento 1: , , Velocidade = 0,18
  • Experimento 2: , , Velocidade = 0,72
Aqui, a concentração de não mudou, mas a concentração de dobrou (de 0,60 para 1,20), e a velocidade quadruplicou (de 0,18 para 0,72). Vamos usar isso para encontrar .
Substituindo os valores:
Sabemos que , então .

Passo 4

Agora, vamos analisar os Experimentos 2 e 3 para encontrar Velocidade3Velocidade2 = k [H2]3^nk [H2]2^n = ( [H2]3[H2]2 )^n .
Analisando Experimentos 2 e 3:
  • Experimento 2: 1,440,72 = ( 0,740,37 )^n 2 = 2^n , , Velocidade = 0,72
  • Experimento 3: , , Velocidade = 1,44
Aqui, a concentração de não mudou, mas a concentração de dobrou (de 0,37 para 0,74), e a velocidade também dobrou (de 0,72 para 1,44). Vamos usar isso para encontrar .
Substituindo os valores:
Sabemos que , então .

Resposta

A equação da lei de velocidade para a reação é:
Velocidade = k [NO]^2 [H2]

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