Question

Quatro experimentos foram realizados para descobrir como a velocidade inicial de consumo de íons BrO3- na reação BrO3-(aq) + 5 Br-(aq) + 6 H+(aq) ® 3 Br2(aq) + 3 H2O(l) varia à medida que as concentrações dos reagentes são mudadas. Use os dados experimentais da tabela seguinte para determinar a ordem da reação em relação a cada reagente e a ordem total. Escreva a lei de velocidade para a reação e determine o valor de k.EXP / BrO3 / Br / H / V1 0,10 0,1 0,1 1,2 x 10 a -32 0,2 0,1 0,1 2,4 x 10 a -33 0,1 0,3 0,1 3,6 x 10 a -34 0,2 0,1 0,15 5,4 x 10 a -3

Answer 1

Olá!

1) Escreva a lei de velocidade para a reação:

A equação genérica de velocidade para essa reação é:

$v=K.[BrO3^{-}]^{x}.[Br^{-}]^{y}.[H^{+}]^{z}$

Conforme os dados, nos experimentos 1 e 2, ao duplicar a [BrO3¯] mantendo-se a concentração  dos demais reagentes constantes a velocidade duplica (2,4/1,2 = 2). Então, tem-se que $2^{x}=2=2^{1}$, ou seja, x = 1.

Logo, a reação é de primeira ordem com respeito a BrO3¯.

Nos experimentos 1 e 3, ao triplicar a [Br¯] mantendo-se a concentração dos demais reagentes  constantes a velocidade triplica (3,6/1,2 = 3). Então, tem-se que $3^{y}=3=3^{1}$, ou seja, y = 1.

A reação é de primeira ordem com respeito a Br¯.

Nos experimentos 2 e 4, ao duplicar a [H+] mantendo-se a concentração dos demais reagentes  constantes a velocidade quadruplica (9,6/1,2 = 4). Então, tem-se que $2^{z}=4=2^{2}$, ou seja, z = 2.

A reação é de segunda ordem com respeito a H+.

Então, a equação de velocidade dessa reação será:

$v=K.[BrO3^{-}].[Br^{-}].[H^{+}]^{2}$

2) Determine o valor de K:

Para determinar o valor e a unidade da constante de velocidade “K” basta substituir os dados experimentais de qualquer um dos experimentos realizados na equação genérica.

Do experimento 1, tem-se que:

1,2.10⁻³ mol.L⁻¹.s⁻¹ = K . 0,10 mol.L⁻¹ . 0,10 mol.L⁻¹ . (0,10 mol.L⁻¹)² = (1,0.10⁻¹ mol.L⁻¹)⁴, então:

K = 1,2.10⁻³ mol.L⁻¹.s⁻¹/ 1,0.10⁻⁴ mol⁴.L⁻⁴

K = 1,2.10⁻³ . 1,0.10⁴ (mol.L⁻¹.s⁻¹ . mol⁻⁴.L4⁴)

K = 12 mol⁻³.L³.s⁻¹

Espero ter ajudado!