Questão 25

ITA 2016

Química

(ITA - 2016)

Dado o seguinte mecanismo reacional, constituído de duas etapas elementares (I e II).

Escreva a expressão para a taxa de variação temporal da concentração do:

a) reagente A.

b) intermediário M.

c) produto C.

Gabarito:

Resolução:

Para escrever a velocidade de formação (ou taxa de variação da concentração no tempo), basta escrevermos as leis de velocidades, em função de suas respectivas constantes. No sentido de formação do composto, a taxa é positiva e no sentido de consumo, a taxa é negativa. Logo:

$v_i=frac{Delta [i]}{Delta t}$

Leis de velocidade das reações I (direta e inversa) e da reação II:

• Reação direta I:

$v_{I} = k_{1}[A]$

Reação inversa I:

$v_{-I} = k_{-1}[M]$

Reação II:

$v_{II} = k_{2}[M][A]$

a)

• Reagente A:

O reagente A é consumido na reação direta I (v_I), é formado na reação inversa I (v_-1) e é consumido na reação direta II (v_II).

Portanto, a taxa de variação da concentração de A com relação ao tempo é:

$v_A=v_{-I}-v_{I}-v_{II}$

$v_A=k_{-1}[M]-k_1[A]-k_2[M][A]$

b)

• Intemediário M:

O intermediário M é formado na reação direta I (v₁), consumido na reação inversa I (v_-1) e consumido na reação direta II (v_II).

Portanto, a taxa de variação da concentração de M com relação ao tempo é:

$v_{M} = v_{I} - v_{-I} - v_{II}$

$v_M=k_1[A]-k_{-1}[M]-k_2[M][A]$

c)

• Produto C:

O produto C é formado na reação II.

Portanto, a taxa de variação da concentração de C com relação ao tempo é:

$v_{C} = v_{II}$

$v_C=k_2[M][A]$

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