A decomposição de primeira ordem do peróxido de , hidrogênio,
, possui uma constante de velocidade de
a uma certa
temperatura. Em uma dada solução
a) Qual será a concentração de
após 1,00 dia?
a) Qual será a concentração de
Passo 1
Vamos analisar o exercício: Temos a decomposição de hidrogênio ( e, inicialmente, a concentração de . Queremos descobrir qual será a concentração de
H₂O₂
) que segue uma reação de primeira ordem. A constante de velocidade dessa reação é
H₂O₂
é
H₂O₂
após 1,00 dia.Para resolver isso, precisamos usar a cinética de primeira ordem, que nos ajuda a determinar como a concentração de uma substância muda ao longo do tempo em reações de primeira ordem.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula que descreve a cinética de primeira ordem:
Onde:
-
é a concentração da substância após o tempo . -
é a concentração inicial da substância. -
é a constante de velocidade da reação. -
é o tempo.
Passo 3
No nosso caso:
Antes de aplicar a fórmula, precisamos garantir que todas as unidades estejam compatíveis. Como
está em segundos inversos, devemos converter o tempo de dias para segundos.
Passo 4
Vamos converter 1 dia para segundos:
Então,
.
Passo 5
Agora, vamos calcular o expoente da fórmula:
Passo 6
Substituindo os valores na fórmula da cinética de primeira ordem:
Vamos calcular
:
Resposta
Portanto, a concentração de .
H₂O₂
após 1,00 dia será aproximadamente
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