A reação
é de segunda ordem, com
. Calcule o tempo necessário para concentração de A passar de
para
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma reação de segunda ordem:
. Nosso objetivo é calcular o tempo necessário para que a concentração de A diminua de
para
. Para resolver isso, vamos usar a cinética de reações de segunda ordem, que envolve a taxa de reação e a constante de velocidade.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a fórmula da cinética para reações de segunda ordem. A equação geral é:
Aqui,
é a concentração final,
é a concentração inicial,
é a constante de velocidade, e
é o tempo que queremos encontrar. Essa equação relaciona a concentração de reagente com o tempo para reações de segunda ordem.
Passo 3
Vamos identificar os valores que temos:
- Concentração inicial,
- Concentração final,
- Constante de velocidade,
Queremos encontrar o tempo
.
Passo 4
Vamos substituir os valores na equação:
Agora, vamos resolver essa equação para
.
Passo 5
Primeiro, calculamos
e
:
Substituindo na equação:
Passo 6
Vamos isolar
:
Agora, dividimos ambos os lados por
:
Passo 7
Convertendo segundos para horas:
Resposta
O tempo necessário para que a concentração de A passe de
para
é de aproximadamente 4,16 horas.
Exercícios relacionados
A lei de velocidade da reação no Exercício 1 é v = k.[A].[B]. Quais as unidades de k? Dê a lei de velocidade em termos das velocidades de formação ou de consumo de (a) A e (b) C.
Uma mistura no equilíbrio
,
, e
a 1000 K contém os gases nas seguintes concentrações: [
. Qual é a constante de equilíbrio para a decomposição de
?
b)
A constante de velocidade da decomposição de primeira ordem do
na reação
é de
, a
. Qual a meia-vida do
? Qual a pressão (a) 10 s e (b) 10 min depois do início da reação, sendo de 500 Torr a pressão inicial?
Calcule o pH de cada uma das seguintes soluções:
d) solução de 0.002 M de NaOH .
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