Problema 2H10

A velocidade de formação de $\ce{G}$ é dada por: $$v_{\ce{G}}= k\ce{[A]}^{\alpha}[\ce{B}]^{\beta}[\ce{C}]^{\gamma}$$ A ideia é comparar experimentos em que a quantidade de apenas um dos reagentes varia. Comparando o experimento 1 e 4 vemos que ao multiplicar a concentração de $\ce{C}$ por $\frac{7}{4}$ a velocidade de formação de $\ce{G}$ fica multiplicada por $\left(\frac{7}{4}\right)^{{\color{red}0}}$ então a reação é de ordem 0 em relação ao $\ce{C}$. Comparando o experimento 1 e 2 vemos que ao multiplicar a concentração de $\ce{A}$ por $2$ a velocidade fica multiplicada por $2^{{\color{red}1}}$ então a reação é de ordem 1 em relação ao reagente $\ce{A}$ . Comparando o experimento 2 e 3 vemos que ao multiplicar a concentração de $\ce{B}$ por $2$ a velocidade fica multiplicada por $2^{{\color{red}2}}$ então a reação é de ordem 2 em relação ao reagente B. Portanto a lei de velocidade é dada por: $$\boxed{v_{\ce{G}}= k\ce{[A]}[\ce{B}]^{2}}$$ Cálculo da constante a partir do experimento 1: $$v_{\ce{G}}= k\ce{[A]}[\ce{B}]^{2}$$ $$\pu{0,002 mol L-1 s-1 = k(\pu{0,01 mol L-1})(\pu{0,1 mol L-1})^{2}}$$ $$\boxed{k = \pu{20 L2 mol-2 s-1}}$$ Cálculo da taxa inicial de formação de $\ce{G}$ no experimento 5: $$v_{\ce{G}}= k\ce{[A]}[\ce{B}]^{2}$$ $$v_{\ce{G}} = (\pu{20 L2 mol-2 s-1})(\pu{0,05 mol L-1})(\pu{0,3 mol L-1})^{2}$$ $$v_{\ce{G}} = \pu{0,09 mol L-1 s-1}$$ Cálculo da taxa inicial de consumo de A a partir da estequiometria: $$\frac{v_{\ce{A}}}{2} = \frac{v_{\ce{G}}}{3}$$ $$\boxed{v_{\ce{A}}= \pu{0,06 mol L-1 s-1}}$$