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.

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:
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:
é
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.

Exercícios relacionados

A constante de velocidade para a reação, a uma certa temperatura, é .
a. Calcule a velocidade da reação quando .
b. Qual seria a velocidade da reação na concentração indicada na parte (a) se a reação fosse de segunda ordem? E de ordem zero? (Suponha o mesmo valor numérico para a constante de velocidade com as unidades apropriadas.)
Complete a tabela:
Velocidade
Julgue os itens abaixo:
I) A velocidade de uma reação química diminui com o aumento da temperatura.
II) A pressão não interfere sobre o equilíbrio de reações gasosas.
III) No equilíbrio químico homogêneo todas as substâncias que participam da reação, reagentes e produtos, encontram-se em uma mesma fase.
IV) Catalisadores são substâncias químicas que participam das reações químicas, aumentando a velocidade sem serem consumidas nas reações e diminuindo a energia de ativação.
V) A energia de ativação é a energia mínima necessária para que uma reação ocorra.
A sequência correta é:
a) FVFVF
b) VFFVV
c) FFVVV
d) FFFVV
e) VVVFF
A reação de combustão do etanol pode ser representada pela seguinte equação química:
Essa transformação pode ser classificada como:
a) Exotérmica com diminuição da entropia
b) Exotérmica com aumento da entropia
c) Endotérmica com diminuição da entropia
d) Endotérmica com aumento da entropia
e) Exotérmica, sem alteração da entropia.