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:
Tempo <br> (s) [CH3 NC] <br> (M)
0 0,0165
2.000 0,0110
5.000 0,00591
8.000 0,00314
12.000 0,00137
15.000 0,00074
Calcule a velocidade média da reação em M s^-1 para o intervalo de tempo entre cada medida.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre a isomerização do isocianeto de metila ( CH3NC) em acetonitrila ( CH3CN). A matéria é cinética química, e vamos precisar calcular a velocidade média da reação para cada intervalo de tempo usando os dados de concentração fornecidos.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender como calcular a velocidade média da reação. A velocidade média ( vm) pode ser calculada pela variação da concentração ( De) dividida pela variação do tempo ( De) no intervalo considerado:
vm = De

Passo 3

Vamos calcular a velocidade média para o primeiro intervalo, entre 0 s e 2.000 s.
  • Concentração inicial ( [CH3NC]0) = 0,0165 M
  • Concentração final ( [CH3NC]1) = 0,0110 M
  • Variação da concentração ( De) = 0,0110 M - 0,0165 M = -0,0055 M
  • Variação do tempo ( De) = 2.000 s - 0 s = 2.000 s
Agora, aplicando a fórmula:
vm1 = -0,0055, M2.000, s = -0,00275, M,s^-1

Passo 4

Segundo intervalo, entre 2.000 s e 5.000 s.
  • [CH3NC]1 = 0,0110 M
  • [CH3NC]2 = 0,00591 M
  • De = 0,00591 M - 0,0110 M = -0,00509 M
  • De = 5.000 s - 2.000 s = 3.000 s
Aplicando a fórmula:
vm2 = -0,00509, M3.000, s approx -0,00170, M,s^-1

Passo 5

Terceiro intervalo, entre 5.000 s e 8.000 s.
  • [CH3NC]2 = 0,00591 M
  • [CH3NC]3 = 0,00314 M
  • De = 0,00314 M - 0,00591 M = -0,00277 M
  • De = 8.000 s - 5.000 s = 3.000 s
Aplicando a fórmula:
vm3 = -0,00277, M3.000, s approx -0,000923, M,s^-1

Passo 6

Quarto intervalo, entre 8.000 s e 12.000 s.
  • [CH3NC]3 = 0,00314 M
  • [CH3NC]4 = 0,00137 M
  • De = 0,00137 M - 0,00314 M = -0,00177 M
  • De = 12.000 s - 8.000 s = 4.000 s
Aplicando a fórmula:
vm4 = -0,00177, M4.000, s = -0,0004425, M,s^-1

Passo 7

Quinto intervalo, entre 12.000 s e 15.000 s.
  • [CH3NC]4 = 0,00137 M
  • [CH3NC]5 = 0,00074 M
  • De = 0,00074 M - 0,00137 M = -0,00063 M
  • De = 15.000 s - 12.000 s = 3.000 s
Aplicando a fórmula:
vm5 = -0,00063, M3.000, s approx -0,00021, M,s^-1

Resposta

As velocidades médias da reação para cada intervalo de tempo são:
  1. Entre 0 s e 2.000 s: -0,00275, M,s^-1
  2. Entre 2.000 s e 5.000 s: -0,00170, M,s^-1
  3. Entre 5.000 s e 8.000 s: -0,000923, M,s^-1
  4. Entre 8.000 s e 12.000 s: -0,0004425, M,s^-1
  5. Entre 12.000 s e 15.000 s: -0,00021, M,s^-1

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