MecanismoNO

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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 
 
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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 ONNO 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
NOkON
+
=
 
 
[ ] [ ][ ]



++−= 232
2
1
2
2
1 22 Okk
NOkkNOkrNO ⇒ 
[ ] [ ] [ ][ ]
[ ]232
2
231
2
21
2
21 222
Okk
NOOkkNOkkNOkk
rNO
+
−+−
= 
 
[ ][ ]
[ ]232
2
2312
Okk
NOOkk
rNO
+
−
=
 
 
 
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 
 
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Exercícios Resolvidos – Prof. Dr. Marco Antonio Pereira 
Desenvolvimento do Mecanismo II 
•+→+ ONOONO 22 ( )1k 
 
22 ONOONO +→+
•
 ( )2k 
 
2NOONO →+
•
 ( )3k 
 [ ][ ] [ ][ ] [ ][ ]•• −+−= ONOkONOkONOkrNO 32221 
 [ ][ ] [ ][ ] [ ][ ]•• −−+=• ONOkONOkONOkrO 32221 
 
Aplicando o principio do estado estacionário, tem-se que: 
 
[ ][ ] [ ][ ] [ ][ ] 032221 =−− •• ONOkONOkONOk ⇒ [ ] [ ][ ][ ] [ ]NOkNOk ONOkO 322 21 +=• 
 
[ ][ ] [ ] [ ]( ) [ ][ ][ ] [ ]



+−+−= NOkNOk
ONOkNOkNOkONOkrNO
322
21
32221 
 
[ ][ ][ ] [ ][ ][ ] [ ] [ ]
[ ] [ ]NOkNOk
ONOkkONONOkkONONOkk
rNO
322
2
2
3122212221 2
+
−+−
= ⇒ 
[ ] [ ]
[ ] [ ]NOkNOk
ONOkk
rNO
322
2
2
312
+
−
=
 
 
Análise das Observações Experimentais 
 
MECANISMO I MECANISMO II 
Equação de velocidade [ ][ ]
[ ]232
2
2312
Okk
NOOkk
rNO
+
−
= 
[ ] [ ]
[ ] [ ]NOkNOk
ONOkk
rNO
322
2
2
312
+
−
= 
No início da reação: 
[ ] [ ]23232 OkOkk ≈+ 
[ ]212 NOkrNO −= 
[ ] [ ] [ ]NOkNOkNOk 3322 ≈+ 
[ ][ ]212 ONOkrNO −= 
A) V independe [ ]2O 
 
B) Parece ser [ ]NO 
OK 
 
Não 
Não 
 
OK 
No final da reação: 
[ ] 2232 kOkk ≈+ 
[ ][ ]
2
2
2312
k
NOOkk
rNO
−
= 
[ ] [ ] [ ]22322 NOkNOkNOk ≈+ 
[ ] [ ]
[ ]22
2
2
312
NOk
ONOkk
rNO
−
= 
C) Parece ser [ ]2O 
 
D) [ ]2NOV ∝ 
OK 
 
Não 
OK 
 
Não 
 
 
Conclusão 
Nenhum dos mecanismos explica as observações experimentais apuradas