Para a reação:
determinou-se os seguintes resultados utilizando cinco sistemas:
reagentes /
Volumes adicionados (mL)
concentração
KI
2,0
1,0
0,5
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
1,0
0,5
1,0
1,
1,0
1,0
1,0
Tempo
(segundos)
23
45
88
42
85
a) Considerando os valores indicados, qual a expressão para a velocidade de reação?
b. Por que a concentração do
é bem menor que a do KI e do
?
Dica:
reagentes / | Volumes adicionados (mL) | ||||||
concentração |
|
|
|
|
|
||
|
2,0 | 1,0 | 0,5 | 2,0 | 2,0 | ||
|
2,0 | 2,0 | 2,0 | 1,0 | 0,5 | ||
|
1,0 | 1, | 1,0 | 1,0 | 1,0 | ||
|
23 | 45 | 88 | 42 | 85 |
b. Por que a concentração do
Dica:
Passo 1
O experimento estuda a reação
medindo o tempo até consumir uma quantidade fixa de
(quantificado pela titulação com
de concentração constante). O conteúdo é cinética química, e vamos determinar a lei de velocidade da reação (ordens em
e em
) e justificar o baixo valor de
.
Passo 2
Como a titulação consome sempre a mesma quantidade de
, o tempo medido
é inversamente proporcional à velocidade inicial
:
Assim, para dois experimentos em que apenas uma concentração varia,
Passo 3
Comparando Experimento 1
,
,
s) e 2 (
,
,
s): ao cortar
pela metade, o tempo praticamente dobra (
, logo
Comparando Experimento 1 e 4
,
,
s): ao cortar
pela metade, o tempo dobra (
, logo
Passo 4
Como não houve variação de ordem diferente de 1 em cada reagente, a lei de velocidade é de segunda ordem total, primeira em cada um:
Passo 5
A concentração de
é mantida muito baixa e constante porque esse reagente não participa da etapa lenta da reação estudada: ele serve apenas para reagir rapidamente com o
formado
e permitir a titulação. Se
fosse alta ou variasse, ela poderia afetar a cinética global. Por ser mantida em excesso baixo e fixo, seu efeito cinético é desprezível (ordem zero efetiva em
).
Resposta
a)
b) A está em concentração baixa e constante porque serve apenas para titulação do
formado e não participa da etapa lenta da reação, de modo a não influenciar a determinação da lei de velocidade.
b) A