ITA 2016 — Questão 17

Considere a seguinte reação química e a respectiva lei de velocidade experimental: $2\text{NO}(g) + \text{O}_2(g) \rightarrow 2\text{NO}_2(g), \quad v = k[\text{NO}]^2[\text{O}_2]$

Para esta reação, são propostos os mecanismos reacionais I, II e III com suas etapas elementares de reação:

I. $2\text{NO}(g) \rightleftharpoons \text{N}_2\text{O}_2(g)$ equilíbrio rápido $\text{N}_2\text{O}_2(g) + \text{O}_2(g) \rightarrow 2\text{NO}_2(g)$ lenta

II. $\text{NO}(g) + \text{O}_2(g) \rightleftharpoons \text{NO}_3(g)$ equilíbrio rápido $\text{NO}(g) + \text{NO}_3(g) \rightarrow 2\text{NO}_2(g)$ lenta

III. $\text{NO}(g) + \frac{1}{2}\text{O}_2(g) \rightarrow \text{NO}_2(g)$ rápida $\text{NO}_2(g) + \frac{1}{2}\text{O}_2(g) \rightleftharpoons \text{NO}_3(g)$ equilíbrio rápido $\text{NO}(g) + \text{NO}_3(g) \rightleftharpoons \text{N}_2\text{O}_4(g)$ equilíbrio rápido $\text{N}_2\text{O}_4(g) \rightarrow 2\text{NO}_2(g)$ lenta

Dos mecanismos propostos, são consistentes com a lei de velocidade observada experimentalmente