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.