A decomposição do acetal deido em fase gasosa:
É sobre certas condições uma reação de segunda ordem com
. Em quanto tempo
decresceria
de 0,0300 a
?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma reação química onde o acetal (CH₃CHO) se decompõe em metano (CH₄) e monóxido de carbono (CO). A reação é de segunda ordem, e a constante de velocidade é
. Precisamos descobrir em quanto tempo a concentração de CH₃CHO diminui de 0,0300 M para 0,0100 M.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar como funciona uma reação de segunda ordem. Para esse tipo de reação, a equação integrada da velocidade é:
Aqui,
é a concentração no tempo
,
é a concentração inicial, e
é a constante de velocidade.
Passo 3
Vamos identificar os valores que temos:
Nosso objetivo é encontrar
.
Passo 4
Substituindo os valores na equação:
Vamos calcular os termos do lado esquerdo.
Passo 5
Calculando
:
E
:
Subtraindo:
Passo 6
Agora temos:
Para encontrar
, dividimos ambos os lados por 0,25:
Resposta
O tempo necessário para a concentração de CH₃CHO diminuir de 0,0300 M para 0,0100 M é aproximadamente 267 segundos.