A decomposição térmica da fosfina
em fósforo
e hidrogênio molecular é uma reação de primeira ordem. A meia-vida da reação é
a
. Calcule (a) a constante de velocidade de primeira ordem para a reação
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício sobre a decomposição térmica da fosfina (
) que se transforma em fósforo (
) e hidrogênio (
). Essa reação é de primeira ordem, e a meia-vida dela é de 35,0 segundos a 680°C. Nosso objetivo aqui é calcular a constante de velocidade dessa reação de primeira ordem. Para isso, vamos precisar entender como a meia-vida se relaciona com a constante de velocidade em reações de primeira ordem.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula da meia-vida (
) para reações de primeira ordem. A meia-vida é o tempo que a concentração do reagente diminui pela metade. A fórmula é:
Aqui,
é o logaritmo natural de 2, e
é a constante de velocidade que queremos encontrar.
Passo 3
Agora, vamos reorganizar essa fórmula para resolver
. Queremos isolar
na equação, então fazemos:
Isso significa que a constante de velocidade é igual ao logaritmo natural de 2 dividido pela meia-vida da reação.
Passo 4
Sabemos que a meia-vida (
) é 35,0 segundos. Vamos substituir esse valor na fórmula:
Calculando
, que é aproximadamente 0,693:
Passo 5
Agora, vamos fazer a divisão para encontrar o valor de
:
Resposta
A constante de velocidade de primeira ordem para a reação é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
A decomposição do peróxido de hidrogênio é uma forma de obtenção de oxigênio:
Esta é uma reação de primeira ordem com uma constante de velocidade de 0,0410
. (b) Qual é o tempo da primeira meia vida da decomposição da amostra?
Para a reação
as velocidades da reação foram determinadas em diferentes experimentos:
Experimento | inicial em <br> mol
|
|
Velocidade <br> (mol/L.min) |
---|---|---|---|
1 | 0,100 | 0,100 | 5,00 |
2 | 0,300 | 0,100 | 45,00 |
3 | 0,100 | 0,200 | 10,00 |
4 | 0,300 | 0,200 | 90,00 |
a) Qual a ordem de reação para cada reagente?
Em 16 de julho de 1945, a primeira bomba atômica foi detonada no deserto do Novo México. Que fração de estrôncio-90 (
anos) produzido por essa explosão permanece atualmente (em JULHO de 2023)?
Para a reação
as velocidades da reação foram determinadas em diferentes experimentos:
Experimento | inicial em <br> mol
|
|
Velocidade <br> (mol/L.min) |
---|---|---|---|
1 | 0,100 | 0,100 | 5,00 |
2 | 0,300 | 0,100 | 45,00 |
3 | 0,100 | 0,200 | 10,00 |
4 | 0,300 | 0,200 | 90,00 |
b) Escreva a lei de velocidade?