O iodeto de hidrogênio decompõe-se segundo a equação 2 HI(g) → H2(g) + I2(g) A reação é de segunda ordem e tem uma constante de velocidade igual a 1,6 x 10-3 L mol-1 s-1, a 750oC. Se a concentração inicial de HI em um recipiente é de 3,4 x 10-2 M, quantos minutos levará para a concentração ser reduzida para 8,0 x 10-4 M?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão trata da cinética química, especificamente de uma reação de segunda ordem. Precisamos calcular quanto tempo leva para a concentração de HI diminuir de
para
, dado que a constante de velocidade
é
.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a equação da segunda ordem. Para uma reação da forma
, a equação é:
Aqui,
é a concentração inicial e
é a concentração no tempo
.
Passo 3
Vamos identificar os valores que temos:
Queremos encontrar
.
Passo 4
Substituindo os valores na equação da segunda ordem:
Passo 5
Vamos calcular o inverso das concentrações:
Substituindo de volta:
Passo 6
Isolando
:
Passo 7
Resolvendo para
:
Passo 8
Convertendo segundos para minutos:
Resposta
Vai levar aproximadamente 12.715 minutos para a concentração de HI reduzir para
.