A
, a velocidade de decomposição de uma amostra de acetaldeído gasoso, inicialmente na pressão de 363 Torr, é de 1,07 Torr.
, quando 5% reagiram, e 0,76 Torr.
quando
reagiram. Determine a ordem de reação.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre a decomposição de acetaldeído gasoso a uma certa temperatura e nos dá duas taxas de decomposição em diferentes percentuais reagidos. Nosso objetivo é descobrir a ordem da reação. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre as leis de velocidade das reações químicas e como elas se relacionam com a concentração (ou pressão, no caso de gases) dos reagentes.
Passo 2
Primeiro, vamos resumir os dados que temos:
- Pressão inicial (P₀): 363 Torr
- Taxa de decomposição quando 5% reagiram (rate₁): 1,07 Torr/s
- Pressão após 5% reagido (P₁): 363 Torr - 5% de 363 Torr = 363 - 18,15 = 344,85 Torr
- Taxa de decomposição quando 20% reagiram (rate₂): 0,76 Torr/s
- Pressão após 20% reagido (P₂): 363 Torr - 20% de 363 Torr = 363 - 72,6 = 290,4 Torr
Passo 3
Agora, vamos lembrar da lei de velocidade geral para uma reação:
Onde:
-
é a velocidade da reação, -
é a constante de velocidade, -
é a concentração do reagente, -
é a ordem da reação.
Como estamos lidando com gases, a concentraç��o pode ser relacionada à pressão. Então, podemos adaptar a lei para:
Passo 4
Temos duas situações com taxas e pressões diferentes. Vamos escrever duas equações com esses dados:
Nossa meta é descobrir
. Para isso, vamos dividir as duas equações para eliminar
:
Substituindo os valores que temos:
Passo 5
Vamos calcular os valores das frações:
Então, nossa equação fica:
Passo 6
Para encontrar
, vamos usar o logaritmo natural dos dois lados:
Calculando os logaritmos:
Agora, isolamos
:
Resposta
Arredondando, a ordem da reação é segunda ordem.
Exercícios relacionados
A constante de velocidade da reação de segunda ordem:
(aq)
é de
. No instante inicial, o acetato de etila foi adicionado ao hidróxido de sódio de modo a se obterem as concentrações iniciais
e
. Qual a concentração do éster (a) 10 s e (b) 10 min depois do início da reação.
Calcule o pH de cada uma das seguintes soluções:
d) solução de 0.002 M de NaOH .
d) solução de 0.002 M de NaOH .
Por que os valores de pH e de pOH em água pura devem ser iguais?
A constante de equilíbrio,
, para a reação abaixo é
a 1500 K .
Se
e
são permitidos entrar em equilíbrio a 1500 K , qual a concentração de NO?
b)
b)