O seguinte mecanismo proposto para reação de oxidação do
a) Mostre que este mecanismo pode explicar a estequiometria correta.
b) Identifique todos os intermediários neste mecanismo.
c) Qual é a molecularidade de cada etapa elementar?
d) Escreva a expressão de velocidade para cada etapa elementar.
e) Identifique a etapa determinante da velocidade.
b) Identifique todos os intermediários neste mecanismo.
c) Qual é a molecularidade de cada etapa elementar?
d) Escreva a expressão de velocidade para cada etapa elementar.
e) Identifique a etapa determinante da velocidade.
Passo 1
O enunciado dá a reação global
e propõe o mecanismo elementar
pede-se:
a) mostrar que o mecanismo reproduz a estequiometria correta;
b) identificar os intermediários;
c) determinar a molecularidade de cada etapa;
d) escrever a lei de velocidade de cada etapa;
e) indicar a etapa determinante de velocidade.
a) mostrar que o mecanismo reproduz a estequiometria correta;
b) identificar os intermediários;
c) determinar a molecularidade de cada etapa;
d) escrever a lei de velocidade de cada etapa;
e) indicar a etapa determinante de velocidade.
Passo 2
Para ver a estequiometria, somamos as três etapas e cancelamos os intermediários. Primeiro escrevemos:
Agora cancelam-se
e
que aparecem como produto e reagente, e somam-se os coeficientes de
:
que coincide com a reação global dada.
Passo 3
Intermediários são espécies formadas e consumidas no mecanismo, mas ausentes na equação global. Aqui aparecem e depois somem:
e
.
Passo 4
A molecularidade de uma etapa elementar é o número de moléculas que colidem simultaneamente:
– etapa 1: colisão entre e
, portanto bimolecular;
– etapa 2: colisão entre e
, bimolecular;
– etapa 3: colisão entre e
, bimolecular.
– etapa 1: colisão entre
– etapa 2: colisão entre
– etapa 3: colisão entre
Passo 5
Para cada etapa elementar a lei de velocidade é
logo
Passo 6
A etapa determinante da velocidade é a mais lenta, que aqui é a etapa 1. Logo a velocidade global segue
Resposta
(a) Somando as três etapas e cancelando intermediários obtém-se exatamente
(b) Intermediários:
e
.
(c) Molecularidades: etapa 1 bimolecular; etapa 2 bimolecular; etapa 3 bimolecular.
(d) Leis de velocidade:
(c) Molecularidades: etapa 1 bimolecular; etapa 2 bimolecular; etapa 3 bimolecular.
(d) Leis de velocidade:
(e) A etapa determinante é a etapa 1 (lenta).