Problema 2I15

Analisando a reação percebemos que $\ce{Cl}$ e $\ce{ClO}$ são intermediários, vamos escrever a hipótese do estado estacionário para ambos: $$\frac{d[\ce{Cl}]}{dt}=0$$ $$2\cdot v_{1} - v_{2} +v_{3} -2\cdot v_{5}=0$$ $$\frac{d[\ce{ClO}]}{dt}=0$$ $$v_{2}-v_{3}=0$$ Usando ambas as informações chegamos que: $$v_{1}= v_{5}$$ A velocidade da reação é dada pelas etapas de propagação ou seja: $$v_{r}=v_{2} + v_{3} = 2v_{2}=2k_{2}\ce{[Cl][O3]}$$ A lei de velocidade não deve ficar em função dos intermediários, então vamos escrever a $\ce{[Cl]}$ em função da dos reagentes/catalisadores. Usando que $v_{1}=v_{5}$ temos: $$k_{1}[\ce{Cl2}]=k_{5}\ce{[Cl]^{2}}$$ $$\ce{[Cl]}=\sqrt{\frac{k_{1}[\ce{Cl2}]}{k_{5}}}$$ Substituindo em $v_{r}$ temos: $$\boxed{v_{r}=2k_{2}\ce{[O3]}\sqrt{\frac{k_{1}[\ce{Cl2}]}{k_{5}}}}$$ A velocidade calculada é a velocidade de formação do produto $\ce{O2}$