A isomerização do isocianeto de metila (CH3 NC) em acetonitrila (CH3 CN) foi estudada em fase gasosa a 215^circ C, e os seguintes dados foram coletados:
Calcule a velocidade média da reação em M s^-1 para o intervalo de tempo entre cada medida.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um exercício de química que trata da cinética química, especificamente da isomerização do isocianeto de metila ( CH3NC) em acetonitrila ( CH3CN). Nosso objetivo é calcular a velocidade média da reação em M s^-1 (Molaridade por segundo) para o intervalo de tempo entre cada medição. Para resolver isso, vamos precisar entender como a concentração das substâncias muda com o tempo e usar essa informação para determinar a velocidade da reação.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a velocidade média da reação ( vm) pode ser calculada usando a fórmula:
vm = De
onde De é a variação da concentração do reagente ou produto e De é o intervalo de tempo correspondente.

Passo 3

No nosso caso, estamos observando a isomerização do isocianeto de metila ( CH3NC) para acetonitrila ( CH3CN). Vamos considerar CH3NC como o reagente A. A variação de concentração De será a diferença entre a concentração inicial ($ [\mathrm{A}]_0 [A]0 çã [\mathrm{A}] $) no intervalo de tempo considerado.

Passo 4

A fórmula fica então:
vm = [A]0 - [A]De
Precisamos dos valores de [A]0, [A] e De para calcular a velocidade média. Esses dados geralmente são fornecidos no enunciado ou em uma tabela de dados experimentais.

Passo 5

Como o problema menciona que “os seguintes dados foram coletados”, assumimos que há uma tabela ou conjunto de dados que mostra as concentrações de CH3NC em diferentes instantes de tempo. Para calcular a velocidade média entre duas medições, pegamos as concentrações nesses dois tempos e aplicamos na fórmula.

Passo 6

Por exemplo, suponha que em t1 = 10 segundos a concentração de CH3NC seja [A]1 = 0,5, M e em t2 = 20 segundos seja [A]2 = 0,3, M. O intervalo de tempo De será:
De

Passo 7

A variação da concentração De será:
De

Passo 8

Agora, aplicamos os valores na fórmula da velocidade média:
vm = 0,2, M10, s = 0,02, M,s^-1

Resposta

A velocidade média da reação é 0,02, M,s^-1.

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