A lei de velocidade para uma reação de ordem-zero
é
.
Obtenha a lei de velocidade integrada para essa reação.
Obtenha a lei de velocidade integrada para essa reação.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma reação química de ordem zero, onde a substância A se transforma em B. O conteúdo aqui é cinética química, especificamente as leis de velocidade das reações. Para resolver isso, vamos precisar usar o conceito de taxa de reação e integrar a equação diferencial que descreve a variação da concentração de A ao longo do tempo.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a equação dada:
Isso significa que a taxa de decomposição de A é constante e igual a
. Como a reação é de ordem zero, a velocidade não depende da concentração de A.
Passo 3
Queremos encontrar a lei de velocidade integrada, ou seja, uma expressão que relaciona a concentração de A com o tempo. Para isso, vamos integrar a equação diferencial:
Rearranjando para facilitar a integração:
Passo 4
Integrando ambos os lados em relação ao tempo
:
Isso resulta em:
Onde
é a constante de integração. Para determinar
, usamos a condição inicial. Supondo que no tempo
, a concentração de A seja
:
Resposta
Portanto, a lei de velocidade integrada para a reação de ordem zero é: