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.
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.)
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:
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Velocidade |
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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
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.
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.