Question

O óxido nítrico é um poluente atmosférico que pode ser reduzido na presença de hidrogênio, conforme a seguinte equação: 2NO(g) + 2H2(g) →N2(g) + 2H2O(g). A velocidade inicial de formação de N2 foi medida para várias concentrações iniciais diferentes de NO e H2, e os resultados são os seguintes:


Experimento

No

[NO]

(mol/L)

[H2]

(mol/L)

Velocidade
Inicial

(mol L-1s-1)

1 0,20 0,10 LaTeX: 4,92 \times 10^{-3}4,92×10−3
2 0,10 0,10 LaTeX: 1,23\times 10^{-3}1,23×10−3
3 0,10 0,20 LaTeX: 2,46 \times 10^{-3}2,46×10−3
4 0,05 0,40 LaTeX: 1,23 \times 10^{-3}1,23×10−3

Utilizando esses dados, determine:

A equação de velocidade para a reação.
O valor da constante de velocidade da reação.
A velocidade inicial da reação quando [NO]= 0,5 mol/L e [H2]= 1,0 mol/L.

Answer 1

A velocidade de uma reação que se processa em varias etapas depende exclusivamente da etapa lenta.  

2NO + H2 --> N2O + H2O (lenta)  

Essa reação é que nos dá a lei de velocidade, lembrando que nas reações elementares o coeficiente é igual a ordem.  

V = K x [NO]² x [H2]  

Se nós dobrarmos as concentrações temos a seguinte situação:  

V' = K x [2NO]² x [2H2]  

V' = 2² . 2 . K.[NO]² .[H2]  

V' = 8. K.[NO]².[H2]  

Dividindo-se V' por V temos:  

V'' / V = 8. K.[NO]².[H2] / K.[NO]².[H2]  

V'' / V = 8  

V'' = 8V  

Então a velocidade será 8 vezes maior !

Velocidade = K[NO]²[H2]  

concentração de NO= X  

Concentração de H2 = Y  

Va = kx²Y  

Vb = K[2x]²[y]  

vb = K8x²y  

Aumenta 8 vezes

a velocidade das reações depende diretamente da etapa lenta. Logo a velocidade das reações será influenciada por modificações nesta etapa.  

V=k.[NO]²[H2]¹  

se dobrarmos a concentração dos reagentes, temos  

V=k.[2NO]²[2H2]¹=8.k.[NO]²[H2]¹  

Assim, observa-se o aumento de 8 vezes na velocidade da reação.

Answer 2

Resposta:

A) Rm = k.$[NO]^{2} . [H2]$

B) k = 1,23

C) Rm = 0,31

Explicação:

A ordem da reação para NO = 2 e para H2 = 1, essa informação é retirada do quadro ao analisarmos a variação de concentração de um reagente, enquanto o outro fica constante, e observa o que acontece com a velocidade.

- quando dobra a concentração de NO, a velocidade quadruplica, $2^{2} = 4$, logo a ordem da reação é igual ao expoente.

- quando dobra a concentração de H2, a velocidade tbm dobra,  $2^{1} = 2$, logo a ordem da reação é igual ao expoente.

- Então a lei de velocidade é igual a Rm = k.$[NO]^{2} . [H2]$

Para encontrar o valor de K, escolhe-se qualquer linha do quadro e aplica na equação.