Os seguintes dados foram obtidos para a reação de decomposição de
em
a 45
:
Calcule a constante de velocidade para esta reação pelo método gráfico.
Tempo (s) |
|
---|---|
0 | 2,33 |
184 | 2,08 |
319 | 1,91 |
526 | 1,67 |
867 | 1,36 |
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício sobre cinética química, que é o estudo da velocidade das reações químicas. O enunciado fala sobre a decomposição do
em
a 45°C e nos dá uma tabela com a concentração de
ao longo do tempo. Nosso objetivo é calcular a constante de velocidade dessa reação usando um método gráfico.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender qual a ordem da reação. A ordem da reação nos diz como a velocidade depende da concentração dos reagentes. Nesse caso, a reação é provavelmente de primeira ordem porque a constante de velocidade (
) tem unidades de
. Para reações de primeira ordem, a equação que relaciona a concentração com o tempo é:
Aqui,
é a concentração inicial e
é a constante de velocidade que queremos encontrar.
Passo 3
Vamos transformar as concentrações de
em suas logaritmos naturais (ln) para facilitar a criação do gráfico. A tabela ficaria assim:
Tempo (s) |
|
|
---|---|---|
0 | 2,33 | 0,846 |
184 | 2,08 | 0,733 |
319 | 1,91 | 0,647 |
526 | 1,67 | 0,511 |
867 | 1,36 | 0,307 |
Passo 4
Agora, a gente vai plotar um gráfico de
no eixo y versus o tempo no eixo x. Se a reação é de primeira ordem, esse gráfico deve resultar em uma linha reta. A inclinação dessa reta será igual a
.
Passo 5
Usando os pontos da tabela, vamos calcular a inclinação da reta. Uma maneira simples é usar a fórmula da inclinação (
) entre dois pontos:
Vamos escolher os dois primeiros pontos para facilitar:
Passo 6
A inclinação
é igual a
, então:
Arredondando para duas casas decimais, temos:
Resposta
A constante de velocidade para a reação é
.
Exercícios relacionados
Para a reação de hidrólise da aspirina obteve-se os seguintes resultados. Responda:
a) Obtenha a lei de velocidade. Qual é a ordem global da reação?
b) Calcule a constante de velocidade com as unidades apropriadas.
a) Obtenha a lei de velocidade. Qual é a ordem global da reação?
b) Calcule a constante de velocidade com as unidades apropriadas.
Experimento | Velocidade Inicial <br>
|
|
|
---|---|---|---|
|
|
12,45 |
|
|
|
9,50 |
|
|
|
12,45 |
|
|
|
9,50 |
|
O mercúrio (II) é eliminado do organismo por um processo de primeira ordem que tem meia-vida de 6 dias. Uma família de agricultores ingeriu mercúrio (II) acidentalmente ao alimentar-se com grãos contaminados. Que percentagem de Hg (II) permanece no organismo após 30 dias, se medidas terapêuticas não forem tomadas partindo de uma concentração inicial de
.
Calcule, à temperatura ambiente, a razão entre as constantes de velocidade para as duas reações que tem o mesmo valor de A , mas cujos valores de
diferem de a)
. R: a) 5,4 e b)
.
A equação química que representa a reação de decomposição do gás
é:
A variação da velocidade de decomposição do gás
é dada pela equação algébrica:
, em que
é a constante de velocidade desta reação, e
é a concentração, em mol/
, em cada tempo. A tabela a seguir fornece os valores de
de em função do tempo, sendo a temperatura mantida constante.
Tempo (s) |
|
---|---|
0 |
|
50 |
|
100 |
|
200 |
|
300 |
|
400 |
|
a) Determine o valor da constante de velocidade (k) desta reação de decomposição. Mostre os cálculos realizados.
.
b) Determine o tempo de meia-vida do no sistema reagente.
:
.
b) Determine o tempo de meia-vida do