Considere a reação de primeira ordem:
a) Qual será a velocidade inicial da reação quando 10,00 g de reagem em um balão de 250,00 mL?
b) Qual será a concentração do reagente aos 5 minutos de reação?
c) Qual a velocidade da reação em ?
Considere que a reação ocorra a 700°C, temperatura na qual .
Passo 1
a) Se a reação é de primeira ordem, a lei da reação será:
Sabemos que .
Precisamos da concentração do reagente pra calcular a velocida .
Passo 2
A concentração do reagente deve estar em mol/L.
Por isso, precisamos da massa molar do .
Considerando:
Podemos calcular:
Dessa forma, o número de mols de reagindo será:
Considerando o volume de reação :
Onde é a molaridade. Pode usar de concentração, ou como preferir!
Passo 3
Agora que temos e , bora calcular a velocidade inicial!
Passo 4
b) Pra reação de primeira ordem, deduzimos a equação:
Que, na forma exponencial, é expressa como:
Considerando:
Que nos permite calcular a concentração final do reagente, percorrido certo tempo de reação.
Como nossa velocidade e nossa constante possuem unidades de segundo, temos que usar o tempo em segundos, ok?
A constante segue sendo:
E a concentração inicial do reagente nós já calculamos:
Bora colocar isso na fórmula e calcular a concentração final do reagente!
Passo 5
Portanto, percorridos 5 minutos, a concentração do no meio equivale a 1,13 mol/L.
Passo 6
c) Para calcular a velocidade no , basta usar a fórmula da velocidade e usar a concentração de reagente nesse tempo, que acabamos de calcular.
Onde:
Tal que:
Observe que uma concentração menor leva a uma velocidade menor!
Resposta
a)
b)
c)