Exercícios Resolvidos em Cinética Química: Análise de 2 Mecanismos para Reação NO + O2 → 2, Notas de estudo de Química

Baixe Exercícios Resolvidos em Cinética Química: Análise de 2 Mecanismos para Reação NO + O2 → 2 e outras Notas de estudo em PDF para Química, somente na Docsity! U N I V E R S I D A D E D E S Ã O P A U L O Escola de Engenhar ia de Lorena – EEL P2 - Cinética Química – EI8 – 13/11/2007 _______________________________________________________________________________ Exercícios Resolvidos – Prof. Dr. Marco Antonio Pereira O composto NO se decompõe segundo a estequiometria: 2NO + O2 → 2NO2 Esta reação foi submetida a uma série de testes em laboratório e as seguintes observações experimentais foram verificadas para a velocidade de consumo do reagente NO: No início da reação: A - ela parece ser de primeira ordem em relação ao reagente NO e B – a velocidade é independente da concentração do O2. No final da reação: C - ela parece ser de primeira ordem em relação ao reagente O2 e D – a velocidade é diretamente proporcional à concentração do NO2 Dois prováveis mecanismos foram propostos para tentar explicar a velocidade desta reação. Mecanismo I Mecanismo II 2NO → N2O2 * (etapa 1) N2O2 * → 2NO (etapa 2) N2O2 * + O2 → 2NO2 (etapa 3) NO + O2 → NO2 + O * (etapa 1) NO2 + O * → NO + O2 (etapa 2) NO + O* → NO2 (etapa 3) Determine a equação de velocidade de cada um dos mecanismos e verifique se todas as observações experimentais são válidas para algum dos mecanismos. Qual a sua conclusão? Desenvolvimento do Mecanismo I * 222 ONNO → ( )1k NOON 2*22 → ( )2k * 222 ON NO r r = 22 * 22 2NOOON →+ ( )3k [ ] [ ]*22221 22 ONkNOkrNO +−= [ ] [ ] [ ][ ]2*223*22221* 22 OONkONkNOkr ON −−= Aplicando o principio do estado estacionário, tem-se que: [ ] [ ] [ ][ ] 02*223*22221 =−− OONkONkNOk ⇒ [ ] [ ][ ]232 2 1* 22 Okk NOk ON + = [ ] [ ][ ]    ++−= 232 2 1 2 2 1 22 Okk NOk kNOkrNO ⇒ [ ] [ ] [ ][ ] [ ]232 2 231 2 21 2 21 222 Okk NOOkkNOkkNOkk rNO + −+− = [ ][ ] [ ]232 2 2312 Okk NOOkk rNO + − =