Em um laboratório foram feitas três experiências para a reação do óxido nítrico com hidrogênio a 63oC. Os dados das três experiências foram coletados. De acordo com as experiências 1 e 3, a concentração de H2 é a mesma e a concentração de NO é variada. Nessas experiências, quando a concentração de NO é dobrada, a velocidade quadruplica. Nas experiências 1 e 2, a concentração de NO é a mesma e a variação da concentração de H2 dobra. Nessas experiências, quando a concentração de H2 é dobrada, a velocidade dobra também: NO(g) + 2H2(g) → N2(g) + 2 H2O(g) Considerando os dados apresentados, a lei de velocidade para a reação é:
- A)V = K [NO]2
Errada, porque considera apenas o NO e ignora a influencia do H2, que tambem altera a velocidade.
- B)V = K [NO]4[H2]2
Errada, porque atribui ordens muito altas e nao condizentes com os dados experimentais fornecidos.
- C)V = K [NO]2 [H2]
Certa, pois os dados mostram segunda ordem em NO e primeira ordem em H2.
- D)V = K [NO]2 [H2]2
Errada, porque atribui segunda ordem ao H2, mas o enunciado mostra que dobrar [H2] apenas dobra a velocidade.
Gabarito: C
Em cinetica quimica, a lei de velocidade nao vem da equacao global da reacao, mas dos dados experimentais. Aqui, voce compara experiencias em que so um reagente muda por vez, assim fica facil descobrir a ordem em relacao a cada substancia. Isso evita o famoso erro de achar que o numero de moleculas na equacao ja entrega a velocidade, porque nao entrega mesmo. Pelas experiencias 1 e 3, a concentracao de H2 fica constante e a de NO dobra. Se ao dobrar [NO] a velocidade quadruplica, entao a velocidade e proporcional a [NO]^2, pois 2^2 = 4. Logo, a reacao e de segunda ordem em relacao ao NO. Pelas experiencias 1 e 2, a concentracao de NO fica constante e a de H2 dobra. Se ao dobrar [H2] a velocidade tambem dobra, entao a velocidade e proporcional a [H2]^1. Ou seja, a reacao e de primeira ordem em relacao ao H2. Juntando as duas informacoes, a lei de velocidade fica V = k [NO]^2 [H2]. Essa e a alternativa C. Em concursos, o padrao e esse: identificar a ordem de cada reagente por comparacao experimental e depois montar a lei geral. Nao ha aqui fundamento legal, porque o tema e puramente de Quimica experimental.