Question

(UFPE) Para a reação 2A + B --> C + 3D foram obtidos os seguintes dados sobre velocidade inicial com respeito às concentrações iniciais dos reagentes:





[A] (mol/L) | [B] (mol/L) | (delta) [A] (delta t) (micromol/L.s)





0,127 | 0,346 | 1,5




0,254 | 0,346 | 3,0




0,254 | 0,692 | 12,0




0,254 | 1,038 | x





Qual é o valor de x?

Answer 1

Olá.

Anexei os dados do exercício em forma de tabela para facilitar :)

Na terceira coluna da tabela, temos a velocidade da reação. A fórmula que determina a velocidade de uma reação é dada por:

V = k * $[A]^{a}$ *  $[B]^{b}$

Em que:

V = Velocidade da reação

k = Constante da velocidade da reação

A e B: Concentrações dos reagentes

a e b: Ordem dos reagentes

Primeiramente, vamos encontrar a ordem de cada reagente. Para encontrar a ordem de um reagente numa reação, precisamos ver como a velocidade da reação varia de acordo com a sua concentração. Portanto, para avaliar a ordem de um determinado reagente, é necessário que o outro permaneça inalterado durante a avaliação.

- Ordem do reagente A

Vamos escolher duas linhas em que a concentração de A foi alterada mas a de B permaneceu constante. As linhas 1 e 2: a concentração de A dobrou, mas a de B não teve alteração. Vimos que nesse caso, a velocidade da reação também dobrou. Assim, quando dobramos a concentração de A, dobramos a velocidade da reação. Como a proporção entre a velocidade e a concentração de A é de 1:1, o reagente A tem ordem 1.

- Ordem do reagente B

Vamos escolher duas linhas em que a concentração de B foi alterada mas a de A permaneceu constante. As linhas 2 e 3: a concentração de B dobrou, mas a de A não teve alteração. Vimos que nesse caso, a velocidade da reação quadruplicou. Assim, quando dobramos a concentração de B, quadruplicamos a velocidade da reação. Assim, o aumento da velocidade da reação é duas vezes mais o aumento da concentração de B, e portanto o reagente B tem ordem 2.

Agora vamos encontrar a constante k. Para isso, vamos escolher qualquer linha que esteja completa e substituir os valores dados. Escolhendo-se a linha 1, temos:

[A] = 0,127

a = 1

[B] = 0,346

b = 2

Substituindo-se na equação da velocidade:

1,5 = k * 0,127 * $0,346^{2}$

1,5 = k * 0,015

k = 1,5 / 0,015

k = 100

Agora, com todos os valores em mãos conseguimos calcular a velocidade da reação na última linha. Temos:

[A] = 0,127

a = 1

[B] = 0,346

b = 2

k = 100

V = 100 * 0,254 * $1,038^{2}$

V = 27 μmol / L.s

Bons estudos

Answer 2

Resposta:

Explicação:

4. Para a reação 2 A +B → C + 3D foram obtidos os seguintes dados sobre velocidade inicial com respeito às concentrações iniciais dos reagentes. A partir dos valores da tabela determine a lei da velocidade para a reação e encontre o valor de X.

 

Primeiro devemos analisar os dados presentes na tabela

• Na primeira e na segunda linha da tabela a concentração de B não mudou

• Na segunda, terceira e quarta linha a concentração de A não mudou

Fórmula da velocidade da reação

Velocidade da reação = k (constante) * A (concentração do reagente) eleva a * B elevado a b  

Esses a e b nos expoentes representam a ordem

• Como determinar a ordem?

Se você quer determinar a ordem de A, deve analisar a linha na tabela onde os valores de A variam enquanto os demais permanecem iguais, no nosso caso seria a linha I e II

 

A concentração é duas vezes maior, ou seja X * 2  = velocidade, duas vezes maior, ou seja V *2

2 * [x] = 2V

Transforma-se a parte da velocidade em uma potência de mesma base, ou seja, se o valor que multiplica X fosse 3 a base da potência de v também deveria ser 3

2 * [x] = 2 1 * V

Ou seja, a ordem de a = 1

Analisando a ordem de b

 

Concentração aumentando, *2 enquanto velocidade aumenta, *4

2 * [X] = 4 *V

Transformando a segunda parte em potência de mesma base, através da fatoração, temos:

4 |2

2 |2

1

22

2 * [X] = 22*V

Assim, encontramos que a ordem de B é 2

Velocidade da reação = k (constante) * A (concentração do reagente) eleva a 1 * B elevado a 2  

Caso I:

 

Velocidade = k (constante) * 0,127 * 0,3462

1,5 = k (constante) * 0,127 * 0,3462

K =98,65

Ou, seja encontramos a constante

Aplicando em todos os casos:

Caso I:  

Vr = k * 0,127 * 0,346 elevado a 2

Vr = k * 0,127 * 0,119716

Vr = 98,65 * 0,127 * 0,119716

Vr = 1,49 ou aproximadamente 1,5

Caso II:  

Vr = k * 0,254 * 0,346 elevado a 2

Vr = k * 0,254 * 0,119716

Vr = 98,65 * 0,254 * 0,119716

Vr = 2,99 ou aproximadamente 3,0

Caso III:  

Vr = k * 0,254 * 0,692 elevado a 2

Vr = k * 0,254 * 0,478864

Vr = 98,65 * 0,254 * 0,478864

Vr = 11,99 ou aproximadamente 12

Agora que temos certeza qual é a constante, podemos utilizá-la para encontrar o valor que falta

Caso IV:  

Vr = k * 0,254 * 1,038 elevado a 2

Vr = k * 0,254 * 1,077444

Vr = 98,65 * 0,254 * 1,077444

Vr = 26,99 ou aproximadamente 27,0