Nos primeiros 10 s de reação, a concentração de l- caiu de 1,000
para 0,868
. Determine:
a. A velocidade média de reação nesse intervalo de tempo.
b.
, nesse intervalo de tempo.
a. A velocidade média de reação nesse intervalo de tempo.
b.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente está lidando com cinética química, que estuda a velocidade das reações químicas. Aqui, temos uma reação onde a concentração de uma substância (no caso,
) está diminuindo em um certo tempo. Precisamos calcular:
a. A velocidade média dessa reação nos primeiros 10 segundos.
b. A taxa de variação da concentração de
nesse mesmo intervalo de tempo.
Para isso, vamos precisar usar conceitos de variação de concentração e sua relação com o tempo, além de entender a relação estequiométrica entre as substâncias na reação.
Passo 2
Vamos começar com a velocidade média da reação. A velocidade média é calculada pela variação da concentração de uma das espécies envolvidas dividida pelo intervalo de tempo considerado.
A fórmula é:
Onde:
-
é a variação na concentração de . -
é o intervalo de tempo (10 segundos, nesse caso).
Passo 3
Vamos calcular
:
A concentração de
caiu de 1,000 mol/L para 0,868 mol/L.
Então:
O sinal negativo indica que a concentração está diminuindo.
Passo 4
Agora, usando a fórmula da velocidade média:
O sinal negativo confirma que a concentração de
está diminuindo ao longo do tempo.
Passo 5
Agora vamos para a parte b, que pede para determinar
. Para isso, precisamos olhar a estequiometria da reação.
A equação balanceada é:
Isso nos mostra que para cada 1 mol de
formado, 2 mols de
são consumidos.
Passo 6
Já sabemos a variação de
:
Usando a proporção da equação balanceada, para cada 1 mol de
consumido, 2 mols de
são consumidos. Então:
Passo 7
Agora, calculamos a taxa de variação de
em relação ao tempo:
Resposta
a. A velocidade média de reação nos primeiros 10 segundos é -0,0132 mol·L⁻¹·s⁻¹.
b.
nesse intervalo de tempo é -0,0264 mol·L⁻¹·s⁻¹.