A reação
foi realizada a 293 K com concentrações iguais de cada reagente. Verificou-se- que tanto a concentração de OH - quanto a de
variam com o tempo de acordo com a tabela abaixo. Determine se a reação é de primeira ou segunda ordem.
Tempo (min)
0
5
10
15
Tempo (min) | 0 | 5 | 10 | 15 |
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Passo 1
O enunciado descreve a reação
realizada a com concentrações iniciais iguais de
e
. Foram medidos
em função do tempo. O objetivo é decidir se a reação segue cinética de primeira ordem (em que
versus
é linear) ou de segunda ordem (em que
versus
é linear).
realizada a
Passo 2
Para testar cinética de primeira ordem, calculamos
e verificamos se esses pontos se ajustam a uma reta quando plotados contra o tempo. Se não formarem uma reta, tentamos cinética de segunda ordem, calculando
e verificando se esses pontos são lineares em função de
.
Passo 3
Calculando
para cada tempo:
Os declives médios entre esses pontos são muito diferentes (por ex., de
a
:
e de
a
:
), então não há boa linearidade em
vs.\
. Logo, não é primeira ordem.
Passo 4
Agora calculamos os inversos
:
Os declives médios são quase constantes:
de :
,
de :
,
de :
.
Isso indica boa linearidade em vs.\
.
de
de
de
Isso indica boa linearidade em
Passo 5
Como
cresce linearmente com
, concluímos que a reação segue lei de velocidade de segunda ordem em relação a
. Considerando que
em todo instante, o comportamento observável é de segunda ordem geral.
Resposta
A reação apresenta cinética de segunda ordem.