A reação entre ozônio e dióxido de nitrogênio a 231 K é de primeira ordem tanto em relação a
como em relação a
(a) Escreva a equação de velocidade para a reação. (b) Se a concentração de
for triplicada (e
não sofrer alteração), qual é a mudança na velocidade de reação? (c) Qual é o efeito na velocidade da reação se a concentração de
for reduzida para metade (com nenhuma mudança em
)?
7. Os dados na tabela são para a reação de NO e
a 660 K .
Concentração de Reagente (mol/L)
Velocidade de Desaparecimento do
[NO]
NO (mol/L
0,010
0,010
0,020
0,010
0,010
0,020
(a) Determine a ordem da reação para cada reagente. (b) Escreva a equação de velocidade para a reação. (c) Calcule a constante de velocidade. (d) Calcule a velocidade (
) no instante quando
e
. (e) No instante quando NO está reagindo a uma velocidade de
, qual é a velocidade em que
está reagindo e
está se formando?
7. Os dados na tabela são para a reação de NO e
Concentração de Reagente (mol/L) | Velocidade de Desaparecimento do | |
[NO] |
|
NO (mol/L
|
0,010 | 0,010 |
|
0,020 | 0,010 |
|
0,010 | 0,020 |
|
Passo 1
O enunciado tem duas partes de cinética química. Na parte 1 temos a reação
que é de primeira ordem em
e de primeira ordem em
. Precisamos (a) escrever a lei de velocidade, (b) ver o efeito de triplicar
e (c) o efeito de reduzir
à metade.
Na parte 2 (questão 7) temos
Na parte 2 (questão 7) temos
com dados de velocidade para três condições de
e
. Precisamos (a) achar a ordem da reação em cada reagente, (b) escrever a lei de velocidade, (c) calcular a constante
, (d) calcular a velocidade para concentrações dadas, e (e) relacionar as velocidades de consumo de
,
e formação de
.
Passo 2
Para a reação
, como é dada primeira ordem em
e primeira ordem em
, a forma geral da lei de velocidade é
Passo 3
(b) Se
é triplicada e
fica constante, então
triplicar
faz a velocidade triplicar, ou seja,
fica
vezes maior.
Passo 4
(c) Se
é reduzida à metade (e
constante), então
reduzir
pela metade faz a velocidade ficar
do valor original.
Passo 5
Agora para
, suponhamos
Usamos os dados da tabela para achar
e
.
Passo 6
Comparando as experiências 1 e 2,
é igual
,
dobra de
para
e
vai de
para
, ou seja, quadruplica. Então
logo
.
Passo 7
Comparando as experiências 1 e 3,
é igual
,
dobra de
para
e
dobra de
para
. Logo
e
.
Passo 8
(b) Com
e
, a lei de velocidade é
Passo 9
(c) Para achar
, use a experiência 1:
,
,
. Então
unidades de
.
Passo 10
(d) Para
e
,
Passo 11
(e) A definição de velocidade de reação é
Se
, então
e
Resposta
1(a)
1(b) Triplica .
1(c) Fica metade .
7(a) ordem 2 em , ordem 1 em
.
7(b)
7(c)
7(d)
7(e) é consumido a
e
formado a
1(b) Triplica
1(c) Fica metade
7(a) ordem 2 em
7(b)
7(c)
7(d)
7(e)