A dimerização do tetrafluoroetileno (C2 F4) a 430 K processa-se de acordo com a seguinte lei de velocidade: v=1,6 times 10^-3 M^-1 s^-1[C2 F4]^2. A) 0,80 mols de C2 F4 é injetado em uma câmera de reação de 1 L a 403 K. Quanto restará de C2 F4 após 1 hora?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos fala sobre a dimerização do tetrafluoroetileno ( C2F4) que segue uma lei de velocidade específica. A gente precisa descobrir quanto de C2F4 vai sobrar depois de 1 hora numa câmara de 1 litro, começando com 0,80 mols. Vamos usar conceitos de cinética química, especificamente reações de segunda ordem, e resolver isso passo a passo.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a lei de velocidade dada:
v = 1,6 times 10^-3 , M^-1 , s^-1 [C2F4]^2
Isso significa que a velocidade da reação depende do quadrado da concentração de C2F4. Essa é uma reação de segunda ordem com relação a C2F4.

Passo 3

Como a reação é de segunda ordem, podemos usar a equação integrada para reações de segunda ordem:
1[A] = 1[A]0 + kt
Aqui, [A] é a concentração final, [A]0 é a concentração inicial, k é a constante de velocidade, e t é o tempo.

Passo 4

Vamos calcular a concentração inicial [A]0. Temos 0,80 mols em 1 litro, então:
[A]0 = 0,80 , mol1 , L = 0,80 , M

Passo 5

O tempo dado é de 1 hora, mas precisamos converter para segundos porque a constante de velocidade está em s^-1:
1 , hora = 3600 , segundos

Passo 6

Agora, vamos colocar os valores na equação integrada:
1[A] = 10,80 + (1,6 times 10^-3) times 3600

Passo 7

Calculando cada termo:
10,80 = 1,25
(1,6 times 10^-3) times 3600 = 5,76

Passo 8

Somando os dois resultados:
1[A] = 1,25 + 5,76 = 7,01

Passo 9

Agora, vamos inverter para encontrar [A]:
[A] = 17,01 approx 0,1425 , M

Passo 10

Finalmente, para achar a quantidade de mols restantes:
Mols = [A] times Volume = 0,1425 , M times 1 , L = 0,1425 , mols

Resposta

Após 1 hora, restarão aproximadamente 0,14 mols de C2F4 na câmara de reação.

Exercícios relacionados

Os dados para a reação H2 PO4 ^-(aq)+OH^-(aq) rightarrow HPO4 ^2-(aq)+H2 O (I) são dados na Tabela a seguir
Experimento [H2 PO4 ^-](M) [OH^-](M) Velocidade inicial M/mim
1 0,00030 0,00040 0,0020
2 0,00030 0,00080 0,0080
3 0,00090 0,00040 0,0060
4 ? 0,00033 0,0020
c) Qual a concentração de H2 PO4^-no Experimento 4?
Para a reação 4 A(g)+3 B(g) rightarrow 2 C ( g ) as velocidades da reação foram determinadas em diferentes experimentos:
Experimento inicial em <br> mol / L [B] inicial em <br> mol / L 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?
A decomposição térmica da fosfina (PH3) em fósforo (P4) e hidrogênio molecular é uma reação de primeira ordem. A meia-vida da reação é 3 5 , 0 s a 680^circ C. (b) o tempo necessário para a decomposição de 95 % da fosfina.
Os dados para a reação H2 PO4 ^-(aq)+OH^-(aq) rightarrow HPO4 ^2-(aq)+H2 O (I) são dados na Tabela a seguir
Experimento [H2 PO4 ^-](M) [OH^-](M) Velocidade inicial M/mim
1 0,00030 0,00040 0,0020
2 0,00030 0,00080 0,0080
3 0,00090 0,00040 0,0060
4 ? 0,00033 0,0020
a) Qual a lei de velocidade para esta reação?