a. Expresse a velocidade da reação em termos da variação de concentração de cada um dos reagentes e produtos.
b. Nos primeiros 25,0 s desta reação a concentração de HBr caiu de
para
. Calcule a velocidade média da reação durante esse intervalo de tempo.
c. Se o volume do recipiente de reação na parte b era de
, que quantidade de
foi formada durante os primeiros 15,0 s da reação?
b. Nos primeiros 25,0 s desta reação a concentração de HBr caiu de
c. Se o volume do recipiente de reação na parte b era de
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre cinética química juntos! Primeiro, o enunciado nos apresenta a reação:
Vamos precisar entender como a concentração dos reagentes e produtos muda com o tempo para calcular a velocidade da reação. Para isso, vamos usar conceitos de variação de concentração e tempo.
Passo 2
Parte a: Precisamos expressar a velocidade da reação em termos da variação de concentração de cada reagente e produto.
A velocidade da reação pode ser definida como a taxa de consumo dos reagentes ou a taxa de formação dos produtos. Para a reação dada, temos que:
- 2 mols de HBr são consumidos para formar 1 mol de H₂ e 1 mol de Br₂.
Então, podemos escrever a velocidade (v) da reação como:
Aqui, o sinal negativo indica que a concentração de HBr está diminuindo, enquanto as concentrações de H₂ e Br₂ estão aumentando.
Passo 3
Parte b: Nos primeiros 25,0 segundos, a concentração de HBr caiu de 0,600 mol/L para 0,512 mol/L. Vamos calcular a velocidade média da reação nesse intervalo de tempo.
Primeiro, calculamos a variação na concentração de HBr:
Agora, a velocidade média (v) é:
Passo 4
Parte c: Sabemos que o volume do recipiente é de 1,50 L e queremos saber a quantidade de Br₂ formada nos primeiros 15,0 segundos.
Vamos usar a velocidade média calculada na parte b para encontrar a variação na concentração de Br₂:
Agora, multiplicamos pela quantidade de volume para achar a quantidade de Br₂ formada:
Resposta
a. A velocidade da reação é dada por
b. A velocidade média da reação é
.
c. A quantidade de
formada é
.