- Uma reação, em solução aquosa, da forma
produtos, apresentou dados experimentais como aquele mostrado a seguir:
Velocidade instantânea inicial (
)
experimento
0,025
experimento
0,025
experimento
0,025
Outra sequência de experimentos foi realizada, e chegou-se aos dados tabelados a seguir:
Velocidade instantânea inicial (mol/L•s)
experimento
0,0544
experimento
0,1088
experimento
0,1632
Sobre esse conjunto de experimentos, realizados sob mesma temperatura, foram feitas as seguintes afirmações:
- A lei de velocidade esperada diante do conjunto de dados apresentados é
.
- Os experimentos 1,2 e 3 mostram uma reação de pseudo primeira ordem em relação ao reagente
, com constante de, aproximadamente,
.
- A constante de velocidade, diante do conjunto de 6 experimentos, seria próxima de
.
- A ordem global da reação, diante dos 6 experimentos, é 3 .
- Diante dos 6 experimentos, pode-se garantir que a reação é elementar.
- Os experimentos 4 , 5 e 6 mostram a dependência da velocidade da reação em relação ao reagente
.
Quantas afirmações estão corretas?
a) 2
b) 3
c) 4
d) 5
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Velocidade instantânea inicial (
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0,025 |
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0,025 |
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0,025 |
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Velocidade instantânea inicial (mol/L•s) | |
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0,0544 |
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0,1088 |
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0,1632 |
a) 2
b) 3
c) 4
d) 5
Passo 1
O enunciado trata de uma reação em solução aquosa do tipo A + B → produtos e fornece velocidades iniciais para seis experimentos nos quais se variam as concentrações iniciais de A e B. O objetivo é determinar a lei de velocidade da reação
identificando as ordens
e
, calcular
e, por fim, verificar quais das seis afirmações dadas estão corretas.
Passo 2
Determinar a ordem em relação a B usando os experimentos 1, 2 e 3, nos quais [A] mantém-se constante:
O lado esquerdo vale 4 e o direito é
, logo
. Confirmação com o experimento 3 dá o mesmo resultado.
Passo 3
Determinar a ordem em relação a A usando os experimentos 4, 5 e 6, nos quais [B] é constante:
Temos
e
, logo
. O experimento 6 confirma que
.
Passo 4
Calcular a constante de velocidade
. Por exemplo, no experimento 1:
Além disso, para os exps 1–3 pode-se tratar B como pseudo-primeira ordem:
Passo 5
Avaliar cada afirmação:
1. A lei esperada é
. Esta afirmação está correta (obtivemos
).
2. Nos exps 1–3 vê-se pseudo‐primeira ordem em relação a B com constante
. Correto
.
3. A constante de velocidade é próxima de
. Correto (calculamos
).
4. A ordem global seria 3. Incorreto (ordem global é
).
5. Pode-se garantir que a reação é elementar. Incorreto (não se prova mecanisticamente elementalidade apenas pela lei de velocidade).
6. Os exps 4–6 mostram a dependência da velocidade em relação a B. Incorreto (nesses exps [B] é constante; eles revelam apenas dependência em A).
Das seis, três afirmações estão corretas.
Resposta
b) 3 afirmações estão corretas.