A reação
ocorre na atmosfera em presença de ozônio. O método da velocidade inicial foi utilizado para se determinar a lei de velocidade da reação, a
. A tabela a seguir fornece os dados de velocidades iniciais
medidas para concentrações iniciais de NO e
.
0,02
0,02
2,1
0,04
0,02
8,4
0,02
0,04
4,2
Admitindo-se que e lei cinética é do tipo
, os dados acima mostram que os valores de a e b são, respectivamente:
(A) 1,0
(B) 1,1
(C) 1,2
(D)
(E) 2,1
Justifique sua resposta.
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| 0,02 | 0,02 | 2,1 |
| 0,04 | 0,02 | 8,4 |
| 0,02 | 0,04 | 4,2 |
(A) 1,0
(B) 1,1
(C) 1,2
(D)
(E) 2,1
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede.
-
Dados experimentais (peguei estes valores do enunciado):
- Experimento 1:
. - Experimento 2:
. - Experimento 3:
.
- Experimento 1:
-
O enunciado pede: encontrarmos os expoentes
e na lei de velocidade assumida
Passo 2
Explicação didática do método das velocidades iniciais (como vamos usar os dados).
- Ideia: ao comparar dois experimentos em que apenas uma das concentrações muda, a razão das velocidades cancela
e a concentração que fica constante, isolando o expoente da substância que mudou. - Matematicamente, se compararmos experimento
e ,
- Se, por exemplo,
, o termo com se anula e resta uma relação envolvendo só :
- Usaremos essa técnica duas vezes: uma para determinar
(comparando experimentos onde só muda) e outra para (comparando onde só muda).
Passo 3
Determinação de
comparando Experimento 1 e Experimento 2 (nestes só
muda).
- Relação de velocidades:
porque
.
- Substituindo números (peguei as velocidades e concentrações da tabela):
- Logo
- Resolver
dá
pois
.
Passo 4
Determinação de
comparando Experimento 1 e Experimento 3 (nestes só
muda).
- Relação de velocidades:
porque
.
- Substituindo:
- Logo
- Resolver
dá
Passo 5
Verificação de consistência (opcional, para ganhar confiança).
- Com
e a lei é . Calculo a partir do Experimento 1 (valores da tabela):
- Compute passo a passo:
- Se calcular
usando os outros experimentos obtém-se o mesmo valor , então os expoentes achados são consistentes com todos os dados.
Resposta
(E)