Question

Os seguintes dados cinéticos foram obtidos para a reação 2ICl(g) + H2(g)  I2(g) + 2HCl(g): Experimento [ICl] (mmol/L) [H2] (mmol/L) Velocidade inicial (mol·L- ·s- ) I 1,5 1,5 3,7 x 10-7 II 3,0 1,5 7,4 x 10-7 III 3,0 4,5 22 x 10-7 IV 4,7 2,7 ? Escreva a lei de velocidade para a reação, determine o valor da constante de velocidade e prediga a velocidade de reação para o experimento IV.

Answer 1

Para a reação dada: 2ICl(g) + H2(g) --> I2(g) + 2HCl(g)

temos os seguintes dados:

                 [ICl] (mmol/L)                [H2] (mmol/L)          Vi (mol·L- ·s- )
I                        1,5                                     1,5                         3,7 x 10-7
II                       3,0                                     1,5                         7,4 x 10-7
III                      3,0                                     4,5                         22 x 10-7
IV                      4,7                                    2,7                              x

A lei de velocidade para uma essa reação é igual a v = k.[ICl]^n.[H2]^m, onde k é a constante de velocidade e n e m indicam a ordem da reação para cada um dos respectivos reagentes.

Através de um simples sistema você pode determiná-los. Pegando as condições I e II, teremos:

I        3,7x10^-7 = k. 1,5^n . 1,5^m
II       7,4x10^-7 = k. 3,0^n . 1,5^m
___________________________
           0,5           =  0,5^n =====>>> logo n = 1,00  (ordem 1 em relação a ICl)

II       7,4x10^-7 = k. 3,0^n . 1,5^m
III      22x10^-7  = k. 3,0^n . 4,5^m
____________________________
        0,34            = 0,33^m =====>> logo m = 1,03 (ordem 1 em relação a H2)


Desta forma, a equação de velocidade para a reação será:
v = k.[ICl].[H2], pois n = m = 1,0


Para achar a constante de velocidade, k, utiliza-se os valores dados pelo próprio exercícios, ou seja, com uma das equaçãos I, II ou III:

I ===>  3,7x10^-7 = k. 1,5 . 1,5 =====> k = 3,7x10^-7 / (1,5*1,5) = 0,164
II ===> 7,4x10^-7 = k. 3,0 . 1,5 ======> k = 0,164
III ===> 22x10^-7  = k. 3,0 . 4,5 ====> k = 0,164

Agora que sabemos o valor de n, m e k, achamos a velocidade da condição IV:

v = k . [ICl] . [H2]
v = 0,164 . 4,7 . 2,7 = 2,08x10^-6 ou 21x10^-7.

obs: lembre-se que os valores das concentrações estão em mmol, ou seja, 10^-3 mol.