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.

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