Para a seguinte reação em fase gasosa foram obtidos os seguintes valores de velocidade inicial em função da concentração inicial dos reagentes. Com base nestes resultados, determine a lei de velocidade desta reação, a ordem total e estime o valor da constante de velocidade.
Experimento
Taxa (mol/Ls)
0,25
0,25
0,2130
0,25
0,125
0,1065
0,20
0,10
0,0682
0,35
0,10
0,1193
0,175
0,10
0,0596
Experimento |
|
|
Taxa (mol/Ls) |
|
0,25 | 0,25 | 0,2130 |
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0,25 | 0,125 | 0,1065 |
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0,20 | 0,10 | 0,0682 |
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0,35 | 0,10 | 0,1193 |
|
0,175 | 0,10 | 0,0596 |
Passo 1
Beleza, então o enunciado diz o seguinte: a gente tem a reação em fase gasosa
e uma tabelinha com as concentrações iniciais de BF₃ e NH₃ e as velocidades iniciais medidas.
O assunto é cinética química, mais especificamente lei de velocidade e método das velocidades iniciais.
Para resolver, a gente vai precisar:
O assunto é cinética química, mais especificamente lei de velocidade e método das velocidades iniciais.
Para resolver, a gente vai precisar:
- Escrever a forma genérica da lei de velocidade:
. - Encontrar
e comparando experimentos em que uma concentração varia e a outra se mantém fixa. - Uma vez com
e , calcular .
Passo 2
Primeiro, vamos achar a ordem em relação a
(
).
Compare Experimento 1 e Experimento 2:
Compare Experimento 1 e Experimento 2:
- Em 1:
, , . - Em 2:
(mesmo), (metade), .
Como
está igual, a razão das velocidades vem só da
:
Numericamente
. Então
Passo 3
Agora a ordem em relação a
(
).
Compare Experimento 3 e Experimento 4, onde em ambos:
Compare Experimento 3 e Experimento 4, onde
- Em 3:
, . - Em 4:
, .
Fazendo a razão:
Numericamente
. Logo
Passo 4
Pronto, achamos
e
. A lei de velocidade é:
A ordem total da reação é
.
Passo 5
Finalmente, para achar
, escolhe um experimento e isola
:
Usando o Experimento 1:
Você pode conferir que dá praticamente esse valor em qualquer outro experimento.
Resposta
Lei de velocidade:
Ordem total: 2
Constante de velocidade:
Ordem total: 2
Constante de velocidade: