Question

A velocidade de uma reação é proporcional às concentrações molares dos reagentes, elevadas a
expoentes que são determinados experimentalmente.

Em uma reação química X + Y + Z → W, pode-se constatar que a velocidade será dada pela
fórmula V = K[X]α[Y]β[Z]γ, em que α, β e γ são determinados experimentalmente.

Os dados da tabela a seguir referem-se ao processo químico X + Y + Z → W.

1ª experiência
2ª experiência
3ª experiência
4ª experiência
5ª experiência

Baseando-se nas informações acima, faça o que se pede:

a) Determine, por meio de cálculos, a equação da velocidade dessa reação.

[X]
mols.L-1
0,5
0,5
0,5
1,0
1,0

[Y]
mols.L-1
0,5
1,0
1,0
0,5
1,0

[Z]
mols.L-1
0,5
0,5
1,0
0,5
1,0

Velocidade da reação
Mols.L-1
0,015
0,015
0,060
0,030
0,120

b) Dê a ordem dessa reação.

A Tabela só deu pra por assim mais nesse caso seria uma coluna do lado da outra formando assim a tabela

Answer 1

Temos a tabela:
    [X] mols.L-1     [Y] mols.L-1    [Z] mols.L-1   Velocidade mols.L-1 
A       0,5                     0,5                  0,5                 0,015
B       0,5                     1,0                  0,5                 0,015
C       0,5                     1,0                  1,0                 0,060
D       1,0                      0,5                 0,5                 0,030
E       1,0                      1,0                 1,0                 0.120

Para determinar os coeficientes α, β e γ, precisamos verificar a influencia de cada reagente na velocidade da reação. Então verificar onde apenas um reagente varia perante os outros.

Determinação do α:
Verificamos onde apenas o reagente X varia:
Entre os experimentos C e E apenas o X variou (dobrou), e com isso a velocidade dobrou. Então o α será 1 pois é diretamente proporcional.

Determinação do β:
Verificamos onde apenas o reagente Y varia:
Entre os experimentos A e B apenas o Y variou (dobrou), e com isso a velocidade se manteve a mesma, então a concentração de Y não influencia na velocidade, logo o β será 0.

Determinação do γ:
Verificamos onde apenas o reagente Z varia:
Entre os experimentos B e C apenas o Z variou (dobrou), e com isso a velocidade quadruplicou, então a concentração de Y influencia ao quadrado a velocidade, logo, γ será 2.
 
a) A equação da reação fica:
 $V=k. X^{1} . Y^{0} . Z^{2}$
$V=k. X . Z^{2}$

Podemos ainda determinar o k usando qualquer um dos dados:
Usando dados o experimento E (mais simples por serem 1):
V=k.X.Z²
V=0,12    X=1  Y=1   Z=1
Substituindo:
0,12=k.1.1²  ---->   k=0,12
Assim a equação completa fica:
V=0,12.X.Z²

b) A ordem global da reação será a soma dos expoentes α, β e γ:
Ordem global=α+β+γ=1+0+2=3

Espero ter ajudado =)