A reação de óxido-redução entre ferro metálico e íons permanganato em solução aquosa ácida é
16 H^+(aq)+5 Fe(s) & +2 MnO4^-(aq) longrightarrow 2 Mn^+2(aq) & +5 Fe^2++4 H2 O(ell)
A certa temperatura, a reação ocorre com uma velocidade tal que 1,00 milimol de H^+é consumido em 2 minutos e 33,8 segundos. Qual é a velocidade (invariante) dessa reação na unidade de mols por segundo?

Passo 1

Resumo do enunciado: temos a reação
16,H^+ + 5,Fe + 2,MnO4^- longrightarrow 2,Mn^2+ + 5,Fe^2+ + 4,H2O
e observamos que 1,00 mmol de H^+ é consumido em 2 min 33,8,s. Queremos a velocidade invariável da reação em mol/s. Para isso vamos usar a definição de velocidade baseada em um dos reagentes, por exemplo
v = -1nuH^+;De<a n(H^+)De<a t
onde nuH^+=16.

Passo 2

Calcular o tempo total em segundos:
De<a t = 2cdot 60 + 33,8 = 120 + 33,8 = 153,8;s

Passo 3

Determinar a taxa de consumo de H^+:
De<a n(H^+)De<a t = -1,00times10^-3,mol153,8,s = -6,50times10^-6,mol/s(aprox)

Passo 4

Calcular a velocidade invariável v usando nuH^+=16:
v = -116;De<a n(H^+)De<a t = -116timesl(-6,50times10^-6r) = 4,06times10^-7,mol/s

Resposta

A velocidade invariável da reação é aproximadamente
4,06times10^-7,mol/s

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