A reação de decomposição do pentóxido de dinitrogênio, N2 O5, é de primeira ordem. Qual é a velocidade inicial da decomposição de N2 O5, quando 3,45 g de N2 O5 são colocados em um balão de 0,750 L, aquecido em 65^circ C ? Nesta reação, k é 5,2 times 10^-3 s^-1 na lei de velocidade (velocidade de decomposição de N2 O5.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de cinética química juntos! A gente tem uma reação de decomposição do pentóxido de dinitrogênio ( N2O5) que é de primeira ordem. O que a gente precisa encontrar é a velocidade inicial dessa decomposição quando colocamos 3,45 g de N2O5 em um balão de 0,750 L aquecido a 65°C. Para isso, vamos usar a lei de velocidade para reações de primeira ordem e precisar calcular a concentração inicial do reagente.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de N2O5 que temos. A fórmula para isso é:
Número de mols = Massa (g)Massa molar (g/mol) ú
A massa molar do N2O5 é:
N: 14,01 , g/mol times 2 = 28,02 , g/mol
O: 16,00 , g/mol times 5 = 80,00 , g/mol
Massa molar total = 28,02 + 80,00 = 108,02 , g/mol
Então,
Número de mols = 3,45 , g108,02 , g/mol approx 0,0319 , mols ú

Passo 3

Agora, vamos calcular a concentração inicial ( [N2O5]) usando o volume do balão. A concentração é dada por:
[N2O5] = Número de molsVolume (L) ú
Substituindo os valores:
[N2O5] = 0,0319 , mols0,750 , L approx 0,0425 , M

Passo 4

Agora que temos a concentração inicial, vamos usar a lei de velocidade para uma reação de primeira ordem, que é:
Velocidade = k [N2O5]
Onde:
  • k é a constante de velocidade ( 5,2 times 10^-3 , s^-1)
  • [N2O5] é a concentração que acabamos de calcular

Passo 5

Vamos substituir os valores na equação da velocidade:
Velocidade = 5,2 times 10^-3 , s^-1 times 0,0425 , M
Velocidade approx 2,21 times 10^-4 , M/s

Resposta

A velocidade inicial da decomposição de N2O5 é aproximadamente 2,21 times 10^-4 , M/s.

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