Uma das reações que pode ocorrer no ar poluído é a reação do dióxido de nitrogênio,
, com o ozônio,
.
Os seguintes dados foram coletados nessa reação,
:
Concentração inicial, de
Concentração inicial, de
velocidade inicial
0,022
0,044
0,022
a) Qual a lei de velocidade para essa reação?
b) Qual o valor da constante de velocidade ?
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Concentração inicial, de
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0,022 | ||||
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0,044 | ||||
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0,022 |
b) Qual o valor da constante de velocidade ?
Passo 1
O enunciado trata da cinética da reação
fornecendo três medidas de velocidade inicial para diferentes concentrações iniciais de
e
. Nosso objetivo é descobrir a lei de velocidade (ordem de reação em cada reagente) e calcular a constante de velocidade
.
Passo 2
Para determinar a ordem em cada reagente, comparamos experimentos em que uma concentração varia enquanto a outra fica constante:
- Comparando exp. 1 e exp. 2:
fixa em , dobra de para . A velocidade vai de para , ou seja, dobra. Logo, a reação é de primeira ordem em . - Comparando exp. 2 e exp. 3:
fixa em , cai de para . A velocidade cai de para , ou seja, reduz pela metade. Logo, é primeira ordem em .
Passo 3
Como cada reagente é de ordem 1, a lei de velocidade geral é
Passo 4
Para encontrar
, basta usar qualquer conjunto de dados. Usando o experimento 1:
Resposta
A lei de velocidade é
com