Exercícios Resolvidos de Cálculo de Concentração

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Enunciado

Medidas de decomposição de NO2 a 383°C forneceram os seguintes dados:

Analise os gráficos abaixo e responda:

  1. A cinética de decomposição de NO2 é de 1ª ou 2ª ordem? Justifique
  2. Estime o valor da constante de velocidade. Justifique
  3. Estime o tempo necessário para que a concentração inicial desse experimento reduza pela metade. Justifique

Passo 1

Fala aí, galera!!! Essa questão é bem legal porque se você futuramente decidir trabalhar com cinética, esse é um tipo de situação que corriqueiramente vai acontecer contigo. Bem, de cara a gente precisa lembrar aqui como são as equações para uma cinética de primeira e segunda ordem.

De primeira ordem, a gente tem uma reta do tipo

ln ⁡ N O 2 N O 2 0 = - k t

Para segunda ordem temos uma reta também mais com uma carinha um pouco diferente

1 N O 2 = 1 N O 2 0 + k t  

(a) Apenas o gráfico (b) é uma reta, e além disso sua coordenada das ordenas e abcissas tem como parâmetro 1/[NO2] e t, respectivamente, então podemos concluir que essa cinética é de 2ª ordem.

Passo 2

(b) Da equação que descreve a cinética de 2ª ordem e do gráfico (b) a gente pode calcular o coeficiente angular e sabendo que esse cara vai representar a constante de velocidade. A gente pode calcular esse coeficiente no gráfico OUUUU pela tabela que nos foi dada.

k = 1 0,0047 - 1 0,1 20 - 0 = 10,1   m o l - 1 . L . s - 1

Passo 3

(c) Agora a gente quer falar do tempo, então bora olhar pra equação da reta e já isolar o tempo.

1 N O 2 = 1 N O 2 0 + k t  

1 N O 2 - 1 N O 2 0 k = t

Como queremos que haja uma redução da metade, isso implica dizer que N O 2 = 0,5 N O 2 0

2 N O 2 0 - 1 N O 2 0 k = t

2 0,1 - 1 0,1 10,1 = t → t ≈ 1   s

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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