Considere a seguinte reação aquosa hipotética: A(aq) B(aq). Um recipiente é preenchido com 0,065 mol de A em um volume total de 100 mL . Os seguintes dados são coletados:
Tempo (min) 0 10 20 30 40
Mols de A 0,065 0,051 0,042 0,036 0,031
b) calcule a velocidade média de desaparecimento de A, em mol L^-1 s^-1, para cada intervalo de 10 min .

Passo 1

Vamos resolver o problema de calcular a velocidade média de desaparecimento de A na reação A(aq) B(aq). A matéria envolvida é cinética química, que estuda a velocidade das reações químicas. Para isso, vamos precisar dos dados de mols de A em diferentes tempos e aplicar a fórmula da velocidade média.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é velocidade de desaparecimento. Ela indica quão rápido a concentração de A está diminuindo ao longo do tempo. A fórmula para a velocidade média ( vm) é:
vm = De
Onde:
  • De é a variação na concentração de A.
  • De é o intervalo de tempo.

Passo 3

Precisamos calcular a variação na concentração de A para cada intervalo de 10 minutos. Como temos o volume total do recipiente sendo 100 mL (ou 0,100 L), vamos primeiro converter os mols de A para concentração (mol/L):
[A] = mols de Avolume (L)

Passo 4

Vamos calcular as concentrações nos tempos dados:
  • Tempo 0 min:
    [A] = 0,065 , mol0,100 , L = 0,650 , mol/L
  • Tempo 10 min:
    [A] = 0,051 , mol0,100 , L = 0,510 , mol/L
  • Tempo 20 min:
    [A] = 0,042 , mol0,100 , L = 0,420 , mol/L
  • Tempo 30 min:
    [A] = 0,036 , mol0,100 , L = 0,360 , mol/L
  • Tempo 40 min:
    [A] = 0,031 , mol0,100 , L = 0,310 , mol/L

Passo 5

Agora, vamos calcular a variação na concentração ( De) e no tempo ( De) para cada intervalo de 10 minutos.
  • Intervalo 0 a 10 min:
    De
    De
  • Intervalo 10 a 20 min:
    De
    De
  • Intervalo 20 a 30 min:
    De
    De
  • Intervalo 30 a 40 min:
    De
    De

Passo 6

Agora, aplicando a fórmula da velocidade média para cada intervalo:
vm = De
  • Intervalo 0 a 10 min:
    vm = -0,140 , mol/L600 , s = -2,33 times 10^-4 , mol L^-1 s^-1
  • Intervalo 10 a 20 min:
    vm = -0,090 , mol/L600 , s = -1,50 times 10^-4 , mol L^-1 s^-1
  • Intervalo 20 a 30 min:
    vm = -0,060 , mol/L600 , s = -1,00 times 10^-4 , mol L^-1 s^-1
  • Intervalo 30 a 40 min:
    vm = -0,050 , mol/L600 , s = -8,33 times 10^-5 , mol L^-1 s^-1

Resposta

As velocidades médias de desaparecimento de A para cada intervalo de 10 minutos são:
  • 0 a 10 min: -2,33 times 10^-4 , mol L^-1 s^-1
  • 10 a 20 min: -1,50 times 10^-4 , mol L^-1 s^-1
  • 20 a 30 min: -1,00 times 10^-4 , mol L^-1 s^-1
  • 30 a 40 min: -8,33 times 10^-5 , mol L^-1 s^-1

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