A constante de velocidade da reação de segunda ordem: (aq) é de . No instante inicial, o acetato de etila foi adicionado ao hidróxido de sódio de modo a se obterem as concentrações iniciais e . Qual a concentração do éster (a) 10 s e (b) 10 min depois do início da reação.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos uma reação de segunda ordem entre o acetato de etila ( ) e o hidróxido de sódio ( ), que forma íons acetato ( ) e etanol ( ). A constante de velocidade dessa reação é . Queremos descobrir qual será a concentração do éster ( ) após 10 segundos e após 10 minutos desde o início da reação.
Para resolver isso, vamos usar os conceitos de cinética química, especificamente a cinética de reações de segunda ordem. Precisaremos aplicar a fórmula que relaciona a concentração dos reagentes com o tempo para esse tipo de reação.

Passo 2

Em reações de segunda ordem onde dois reagentes distintos reagem, a taxa da reação depende do produto das concentrações desses reagentes. A equação da taxa é dada por:
No nosso caso, é o e é o . Como estamos lidando com uma reação onde dois reagentes estão reagindo, podemos usar a seguinte equação integrada para segunda ordem:
Onde:
  • é a concentração do éster no tempo
  • é a concentração inicial do éster
  • é a constante de velocidade
  • é o tempo

Passo 3

Vamos aplicar essa equação para encontrar a concentração do éster após 10 segundos.
Dados:
Substituindo na equação:
Calculando:

Passo 4

Agora, vamos calcular a concentração do éster após 10 minutos (600 segundos).
Usando a mesma fórmula:
Calculando:

Resposta

(a) Após 10 segundos, a concentração do éster é aproximadamente .
(b) Após 10 minutos, a concentração do éster é aproximadamente .

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Calcule o pH de cada uma das seguintes soluções:
d) solução de 0.002 M de NaOH .
A constante de velocidade da decomposição de primeira ordem do na reação é de , a . Qual a meia-vida do ? Qual a pressão (a) 10 s e (b) 10 min depois do início da reação, sendo de 500 Torr a pressão inicial?
A , a velocidade de decomposição de uma amostra de acetaldeído gasoso, inicialmente na pressão de 363 Torr, é de 1,07 Torr. , quando 5% reagiram, e 0,76 Torr. quando reagiram. Determine a ordem de reação.
Por que os valores de pH e de pOH em água pura devem ser iguais?