Questão 6

IME 2023

Química

(IME - 2023/2024)

Os principais poluentes nitrogenados do ar são o óxido nítrico e o dióxido de nitrogênio. O primeiro é produzido durante tempestades de raios e no interior de motores a combustão. Em altas temperaturas, o óxido nítrico reage com hidrogênio formando óxido nitroso, um dos gases causadores do efeito estufa, além de água. De modo a estudar a cinética desta reação a 820 °C, a taxa de formação inicial de óxido nitroso foi medida, partindo-se de misturas com diferentes pressões parciais de óxido nítrico e gás hidrogênio, conforme tabela abaixo:

Determine se a reação é elementar.

Gabarito:

Resolução:

O óxido nitroso é formado a partir da reação abaixo,

$2NO_{(g)} + H_{2(g)} ightarrow N_2O_{(g)} + H_2O_{(g)}$

Dessa forma, a equação de velocidade da reação pode ser escrita por

$v=k[NO]^x[H_2]^y$ , ou em termos de pressão, $v=k(p_{NO})^x(p_{H_2})^y$

Aplicando os valores para as velocidades correspondentes, encontramos que

$frac{v_1}{v_2}= 2^x = 4Rightarrow x=2$

$frac{v_3}{v_2}= 3^y = 3Rightarrow y=1$

Logo, a equação de velocidade é

$v=k[NO]^2[H_2]^1$ , dessa forma, podemos concluor que esta é uma reação elementar segundo os dados experimentais.

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