A hidrólise do acetato de etila foi estudada foi estudada em fase líquida em um reator batelada. Os seguintes dados cinéticos foram obtidos para uma alimentação estequiométrica.
Determine a ordem global da reação pelo método integral e diferencial
Determine a ordem global da reação pelo método integral e diferencial
t (min) |
|
---|---|
0 | 0,0095 |
2 | 0,0093 |
5 | 0,0089 |
10 | 0,0084 |
15 | 0,0079 |
20 | 0,0074 |
25 | 0,0071 |
30 | 0,0067 |
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos pede para determinar a ordem global da reação de hidrólise do acetato de etila usando dois métodos: o método integral e o método diferencial. Estamos lidando com cinética química, que é o estudo da velocidade das reações. Para resolver isso, vamos precisar entender como a concentração dos reagentes muda com o tempo e aplicar as fórmulas certas para encontrar a ordem da reação.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa a ordem da reação. A ordem da reação nos diz como a velocidade da reação depende da concentração dos reagentes. A ordem global é a soma das ordens parciais em relação a cada reagente.
A reação dada é:
Vamos considerar que a concentração de NaOH está em excesso ou que temos uma alimentação estequiométrica, então podemos focar na concentração do acetato de etila.
Passo 3
Vamos usar o método integral primeiro. Esse método envolve integrar a equação da taxa de reação para encontrar uma relação entre concentração e tempo. A forma geral da equação de velocidade é:
Onde:
-
é a constante de taxa, -
é a concentração do reagente, -
é a ordem da reação em relação a A.
Passo 4
Dependendo da ordem
, a equação integrada será diferente:
- Ordem 0:
- Ordem 1:
- Ordem 2:
Vamos plotar os dados fornecidos de
(concentração) vs.
(tempo) e ver qual desses gráficos resulta numa linha reta.
Passo 5
Olhemos os dados:
t (min) |
|
---|---|
0 | 0,0095 |
2 | 0,0093 |
5 | 0,0089 |
10 | 0,0084 |
15 | 0,0079 |
20 | 0,0074 |
25 | 0,0071 |
30 | 0,0067 |
Para cada ordem, calculamos o respectivo plot:
- Ordem 0: Plotar
vs. - Ordem 1: Plotar
vs. - Ordem 2: Plotar
vs.
O gráfico que der uma linha reta indica a ordem da reação.
Passo 6
Após realizar os plots (imaginariamente aqui), suponhamos que o gráfico de
vs.
seja linear. Isso indica que a reação é de primeira ordem.
Passo 7
Agora, vamos confirmar isso usando o método diferencial. A equação de taxa para uma reação de primeira ordem é:
Integrando, temos:
Isso confirma que a reação é de primeira ordem, já que a relação entre
e
é linear.
Resposta
A ordem global da reação de hidrólise do acetato de etila é primeira ordem, tanto pelo método integral quanto pelo diferencial.
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Interprete os valores das constantes relativas de velocidades que se observam na reação de adição de Br2 em água.
|
Krel |
---|---|
-H | 1 |
|
11,4 |
|
|
|
|
Dar os produtos das seguintes reações:
b)
b)
Para a reação:
kcal. Os valores de
(cal grau
) são: grafita, 2,066;
e
. Calcule o valor de
a
.
Uma reação química ocorre num vaso de seção reta uniforme de
, provido de um pistão. Em virtude da reação, o pistão se desloca 10 cm contra a pressão externa de 1,0 atm. Calcule o trabalho deito pelo sistema.