Calcule a concentração de
remanescente 600 s após o início de sua decomposição a
quando sua concentração era 0,040 mol/L. A reação é:
, e a lei de velocidadede desaparecimento de
com
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de cinética química juntos! A gente precisa encontrar qual é a concentração de
que sobra depois de 600 segundos da reação começar. A gente vai usar conceitos de reações de primeira ordem e a fórmula que descreve como a concentração muda com o tempo.
Passo 2
Primeiro, vamos anotar os dados que a gente tem:
- Concentração inicial de
: mol/L - Tempo de reação:
segundos - Constante de velocidade (
): s
Passo 3
A reação dada é:
Isso mostra que duas moléculas de
se transformam em produtos. Como a lei de velocidade é proporcional à concentração de
, sabemos que é uma reação de primeira ordem.
Passo 4
Para reações de primeira ordem, a concentração do reagente em função do tempo é dada por:
Onde:
-
é a concentração no tempo -
é a concentração inicial -
é a constante de velocidade -
é o tempo
Passo 5
Vamos aplicar essa fórmula com os valores que temos:
Passo 6
Primeiro, calculamos o expoente:
Passo 7
Agora, calculamos a parte exponencial:
Passo 8
Multiplicamos esse valor pela concentração inicial:
Resposta
A concentração de
após 600 segundos é aproximadamente
mol/L.