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Questão FC784758

Considere a reação genérica descrita a seguir: X + Y \(\to\) XY Essa reação apresenta os seguintes dados experimentais de velocidade: Experimentos [X] (mol/L) [Y] (mol/L) Velocidad

Química

Instituto AOCP · 2024

Considere a reação genérica descrita a seguir:

X + Y \(\to\) XY

Essa reação apresenta os seguintes dados experimentais de velocidade:

Experimentos

[X]

(mol/L)

[Y]

(mol/L)

Velocidade

inicial

(mol/L s-1)
1 1,0 0,5 6,0 x 10-3
2 0,5 0,5 1,5 x 10 -3
3 0,5 1,0 3,0 x 10 -3

Assinale a alternativa que descreve corretamente a lei de velocidade e o valor da constante de velocidade para essa reação, respectivamente.

  1. v = k [X]2; k = 6,0 × 10−3 L2/mol2.s
  2. v = k [X] . [Y]2; k = 1,2 × 10−2 L2/mol2.s
  3. v = k [X]4 . [Y]2; k = 2,4 × 10−2 L2/mol2.s
  4. v = k [X]2 . [Y]; k = 1,2 × 10−2 L2/mol2.s
  5. v = k [Y]2; k = 3,0 × 10−3 L2/mol2.s
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Gabarito

D

Comentário do professor

Para determinar a lei de velocidade usamos razões entre experimentos que mantêm uma concentração constante. Comparando 1 e 2, \([Y]\) é igual, logo \(V_1/V_2=( [X]_1/[X]_2)^a\). Substituindo \(6{,}0\times10^{-3}/1{,}5\times10^{-3}=4=(1{,}0/0{,}5)^a=2^a\), resulta \(a=2\).

Comparando 3 e 2, \([X]\) é igual, então \(V_3/V_2=( [Y]_3/[Y]_2)^b\). Substituindo \(3{,}0\times10^{-3}/1{,}5\times10^{-3}=2=(1{,}0/0{,}5)^b=2^b\), obtém‑se \(b=1\).

Assim a lei é \(v=k[X]^2[Y]\). Para achar k substituímos os dados do experimento 1: \(k=\dfrac{6{,}0\times10^{-3}}{1{,}0^2\cdot0{,}5}=1{,}2\times10^{-2}\).

Portanto a reação é de segunda ordem em X, primeira ordem em Y e de ordem global 3, com \(k=1{,}2\times10^{-2}\) L^2·mol^{-2}·s^{-1}.

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