Para a reação A + B , várias medidas da velocidade inicial foram realizadas usando somente A e B, e somente C e D. A partir dos dados abaixo, calcule a constante de equilíbrio para a reação
Velocidade (M/s) [A] [B]
0,660 1,23
4,01 1,23
4,01 2,25
Velocidade (M/s) [C] [D]
2,88 0,995
2,88 1,65
1,01 1,65

Passo 1

O enunciado trata da reação reversível
A + B <=ftharpoons C + D
e dá velocidades iniciais medidas separadamente para o avanço (usando A e B) e para o retrocesso (usando C e D). Vamos:
  1. Determinar a lei de velocidade do avanço rf = kf[A]^m[B]^n e encontrar kf.
  2. Determinar a lei de velocidade do retrocesso rr = kr[C]^p[D]^q e encontrar kr.
  3. Calcular a constante de equilíbrio pela relação
Keq = kfkr,

Passo 2

Determinar as ordens m,n no avanço a partir das três medidas:
– Comparando as medidas 1 e 2 (mesmo [B], muda [A]):
r2r1 =6,577times10^-51,081times10^-5approx6,085, [A]2[A]1=4,010,660approx6,075
logo mapprox1.
– Comparando as medidas 2 e 3 (mesmo [A], muda [B]):
r3r2 =6,568times10^-56,577times10^-5approx0,999, [B]3[B]2=2,251,23approx1,829
logo napprox0.

Passo 3

Com rf = kf[A], calculamos kf por qualquer medida, por exemplo a 1:
kf=r1[A]1 =1,081times10^-50,660 approx1,637times10^-5,s^-1
Fazendo a média das três dá
kfapprox1,64times10^-5,s^-1

Passo 4

Determinar as ordens p,q no retrocesso:
– Comparando as medidas 1 e 2 (mesmo [C], muda [D]):
r2r1 =1,290times10^-67,805times10^-7approx1,652, [D]2[D]1=1,650,995approx1,658
logo qapprox1.
– Comparando as medidas 2 e 3 (mesmo [D], muda [C]):
r3r2 =1,300times10^-61,290times10^-6approx1,008, [C]3[C]2=1,012,88approx0,350
logo papprox0.

Passo 5

Com rr = kr[D], calculamos kr por uma medida, por exemplo a 1:
kr=r1[D]1 =7,805times10^-70,995 approx7,845times10^-7,s^-1
A média das três medidas dá
krapprox7,85times10^-7,s^-1

Passo 6

A constante de equilíbrio é
Keq=kfkr approx1,64times10^-57,85times10^-7 approx20,9

Resposta

A constante de equilíbrio para a reação é
Keqapprox20,9

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