Muitas reações que são extremamente lentas em condições "normais" tornam-se rápidas na presença de luz. Esse fenômeno consiste no estudo da fotoquímica. Num exemplo, uma certa molécula A é convertida num produto B, através da irradiação de luz ultravioleta (h ν νν ν ) e na presença de um catalisador, conforme indicado na equação ao lado. Numa sequência de três experimentos, a concentração inicial de A foi variada de 1,0 a 0,25 mol.dm-3, mantendo-se a mesma quantidade de catalisador e a mesma potência da fonte de luz ultravioleta. O gráfico ao lado corresponde ao monitoramento da concentração de A nos três experimentos em função do tempo. a) Escreva a equação da Lei de velocidade para a reação de conversão de A em B. Qual a ordem em relação à espécie A? b) A partir dos dados fornecidos, estime o valor da constante cinética k para essa reação
#UFPR
#VESTIBULAR
Soluções para a tarefa
a) A lei da velocidade será V = k.
Através do gráfico podemos calcular a velocidade da reação, que se relaciona com a concentração de A de tal forma que α é ordem da lei de velocidade.
V = k*[A]^α
Como a inclinação das retas dos experimentos 1, 2 e 3 são iguais, podemos concluir que as velocidades serão as mesmas, independentemente das concentrações iniciais de A.
V = k * Δ[A]/t
Δ[A]1/t = Δ[A]2/t = Δ[A]3/t
V1 = V2 = V3
Por ser independente de A, a ordem da reação será 0 em relação a A, α = 0. Logo, a lei da velocidade será:
V = k
b) k = 8,3*10^-3 mol*dm³*s⁻¹
Para o experimento 1 temos a seguinte velocidade:
V1 = ([Ai] - [Af])/ t
V1 = 0,1 mol*dm³(7,5 -10) / (30 s)
V1 = 8,3*10⁻³
Como a lei da velocidade para a reação de conversão de A em B é igual a constante cinética k, então k será igual a 8,3*10⁻³ mol*dm³*s⁻¹.
Espero ter ajudado!