Uma certa reaçảo tem uma taxa dada por:
Se a concentração fosse expressa em mol// e o tempo em horas, qual seria o valor e as unidades da constante de taxa?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos apresenta a taxa de uma reação química, que está relacionada com a concentração do reagente e o tempo. O conteúdo que vamos usar aqui é de Cinética Química, especificamente sobre como as unidades das constantes de taxa mudam conforme mudamos as unidades de concentração e tempo. Precisamos converter a taxa dada de mol/cm³·min para mol/L·hora e achar a nova constante de taxa nessa nova unidade.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a fórmula da taxa que foi dada:
Aqui,
representa a taxa de consumo do reagente A,
é a concentração do A em mol/cm³, e a constante de taxa é 0,005 com unidades de
.
Passo 3
Queremos converter a concentração de mol/cm³ para mol/L e o tempo de minutos para horas. Vamos lembrar que:
- 1 L = 1000 cm³
- 1 hora = 60 minutos
Isso significa que para converter de mol/cm³ para mol/L, multiplicamos por 1000, e para converter de min para hora, multiplicamos por 60.
Passo 4
A fórmula geral da taxa é:
Queremos encontrar a nova constante de taxa,
, quando
está em mol/L e o tempo em hora. Para isso, precisamos ajustar a constante original
considerando as conversões de unidades.
Passo 5
Vamos substituir as unidades na constante de taxa:
Substituindo os valores:
Passo 6
Calculando passo a passo:
Passo 7
Agora, vamos ajustar as unidades:
Resposta
A constante de taxa convertida é
.