A equação: 2A+B → PRODUTOS representa uma determinada reação química que ocorre no estado gasoso. A lei de velocidade para esta reação depende da concentração de cada um dos reagentes, e a ordem parcial desta reação em relação a cada um dos reagentes é igual aos respectivos coeficientes estequiométricos. Seja v1 a velocidade da reação quando a pressão parcial de A e B é igual a pA e pB. As velocidades da reação quando as pressões parciais são triplicadas.
Respostas
Olá, Elainepsypas701.
Na reação 2A + B → Produtos podemos a lei que descreve a velocidade da reação em função da concentração dos reagentes como:
v = k × [A]² × [B]
onde:
[A] = concentração do reagente A
[B] = concentração do reagente B
k = constante de velocidade da reação
Considerando que os gases se comportam de forma ideal, podemos utilizar a equação:
p × V = n × R × T
que podemos rearranjar como
p = (n × R × T) ÷ V
onde:
p é a pressão do gás
V o seu volume
n é a quantidade de mols de gás
R é a constante dos gases
T é a temperatura do gás
Podemos ainda rearranjar essa equação como:
p = (n ÷ V) × R × T
o termo (n ÷ V) expressa a concentração em mol/L do gás.
Então, para o gás A, temos sua pressão inicial é:
p₁ = (n₁ ÷ V₁) × R × T
Se sua pressão for triplicada, teremos uma pressão p₂:
p₂ = 3 × p₁ = 3 × (n₁ ÷ V₁) × R × T
É importante ressaltar que, como não houve aumento na quantidade de gás, o aumento de pressão implica na redução de volume. Ou seja, temos que se a pressão é triplicada, o volume de gás é reduzido em um terço, pois:
(n₁ ÷ (V₁ / 3)) = (n₁ / 1) ÷ (V₁ / 3) = (n₁ × 3 / V₁) = 3 × (n₁ ÷ V₁)
Ou seja, podemos concluir que triplicar a pressão parcial do gás triplica a sua concentração (considerando que a temperatura e a quantidade de mols se mantém constante).
Ou seja, triplicar a pressão parcial dos gases nos leva ao seguinte resultado:
[A]₂ = 3 [A]₁
[B]₂ = 3 [B]₁
([A]₁ e [B]₁ são as concentrações dos gases antes de a pressão parcial de cada um ser triplicada). Substituindo esses valores na equação de velocidade, temos:
v = k × (3[A]₁)² × 3[B]₁
v = k × 9[A]₁² × 3[B]₁
v = 27 × k × [A]₁² × [B]₁
Ou seja, triplicar as duas pressões parciais dos dois gases simultaneamente aumenta a velocidade da reação em 27 vezes.
Espero ter ajudado.