A velocidade de formação do oxigênio é 1,5 times 10^-3 mol L^-1 cdot s^-1 na reação 2 O3(g) 3 O2(g). Qual é a velocidade de decomposição do ozônio?

Passo 1

Beleza, então temos um exercício sobre cinética química, que é o estudo da velocidade das reações químicas. A gente recebeu a velocidade de formação do oxigênio ( O2) na reação:
2 O3(g) 3 O2(g)
E nos pedem para descobrir a velocidade de decomposição do ozônio ( O3). Para resolver isso, vamos usar a relação entre as velocidades das substâncias envolvidas na reação, baseada nos coeficientes estequiométricos.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a velocidade de uma reação química está relacionada com a taxa de alteração das concentrações dos reagentes e produtos ao longo do tempo. A fórmula geral para a velocidade da reação ( r) baseada nos produtos e reagentes é:
r = 1nui d[Produto ou Rea>=nte]dt
Onde nui é o coeficiente estequiométrico da espécie i na equação balanceada.

Passo 3

Na nossa reação:
2 O3 3 O2
Os coeficientes estequiométricos são:
  • Para O3: nuO3 = 2
  • Para O2: nuO2 = 3
A velocidade de formação do O2 ( rO2) é dada como 1,5 times 10^-3 mol L ^-1 s ^-1. Vamos relacionar isso com a velocidade da reação.

Passo 4

Usando a fórmula da velocidade:
r = 1nuO2 d[O2]dt
Substituindo os valores:
r = 13 times 1,5 times 10^-3 , mol L^-1 s^-1
r = 0,5 times 10^-3 , mol L^-1 s^-1
Esse é a velocidade da reação.

Passo 5

Agora, para encontrar a velocidade de decomposição do O3 ( rO3), usamos a relação:
rO3 = 2r
Porque o coeficiente estequiométrico de O3 é 2.
Substituindo:
rO3 = 2 times 0,5 times 10^-3 , mol L^-1 s^-1
rO3 = 1,0 times 10^-3 , mol L^-1 s^-1

Resposta

A velocidade de decomposição do ozônio ( O3) é 1,0 times 10^-3 mol L ^-1 s ^-1.

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