A 310^circ C a decomposição térmica da arsina ocorre de acordo com a equação 2 AsH3(g) 2 As(s)+3 H2(g); a essa temperatura foram obtidos os seguintes dados:
v=R[A]^alpha
Tempo, llllllll hline Tempo, $h$ & 0,0 & 3,0 & 4,0 & 5,0 & 6,0 & 7,0 & 8,0 hline$[AsH3]$ moll $L$ & 0,0216 & 0,0164 & 0,0151 & 0,0137 & 0,0126 & 0,0115 & 0,0105 hline 0,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0
moll 0,0216 0,0164 0,0151 0,0137 0,0126 0,0115 0,0105
(a) Qual é a ordem da reação?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos apresenta uma reação química onde a arsina ( AsH3) se decompõe, e precisamos descobrir qual é a ordem dessa reação. Para isso, vamos utilizar a relação entre a velocidade da reação ( v) e a concentração do reagente ( [AsH3]) dada pela fórmula:
v = R[AsH3]^alpha
Aqui, alpha representa a ordem da reação que queremos encontrar. Vamos precisar entender como a velocidade da reação varia com a concentração para determinar o valor de alpha.

Passo 2

Primeiro, vamos analisar os dados fornecidos. Temos a concentração de AsH3 em diferentes tempos. Para encontrar a ordem da reação, precisamos ver como a concentração diminui ao longo do tempo. Se a reação for de primeira ordem, um gráfico de ln[AsH3] versus tempo será uma linha reta. Se for de segunda ordem, um gráfico de 1/[AsH3] versus tempo será linear.

Passo 3

Vamos calcular o logaritmo natural da concentração de AsH3 para cada tempo:
ln[AsH3] = ln(0,0216), ln(0,0164), ln(0,0151), ln(0,0137), ln(0,0126), ln(0,0115), ln(0,0105)
Fazendo essas contas, teremos valores que podemos plotar contra o tempo para verificar se formam uma linha reta.

Passo 4

Calculando os logaritmos:
ln(0,0216) &approx -3,835 ln(0,0164) &approx -4,111 ln(0,0151) &approx -4,194 ln(0,0137) &approx -4,290 ln(0,0126) &approx -4,373 ln(0,0115) &approx -4,470 ln(0,0105) &approx -4,555
Agora, plotando esses valores de ln[AsH3] contra o tempo, podemos ver se temos uma relação linear.

Passo 5

Após plotar os pontos no gráfico de ln[AsH3] versus tempo, observamos que os pontos formam aproximadamente uma linha reta. Isso indica que a reação segue uma cinética de primeira ordem, onde a velocidade depende diretamente da concentração do reagente.

Resposta

A ordem da reação é primeira ordem.

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