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?
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d) solução de 0.002 M de NaOH .