Na reação A(aq) 3B(aq), a velocidade em função do desaparecimento de A aumenta duas vezes quando a concentração de A duplica, mas não é afetada pela concentração de B.

  1. Escreva a lei de velocidade da reação
  2. Quando a concentração inicial de A era 0,015 mol/L, a concentração de B cresceu até 0,018 mol/L em 3 minutos de reação. Calcule o valor da constante de velocidade
  3. Para a concentração de B chegar a 0,030 mol/L, serão necessários mais quantos minutos de reação?

Passo 1

Fala aí, galera!!! Essa questão tem vários bizus que a gente precisa ter em mente durante o desenvolvimento, e muitos deles serão mais teóricos. Por exemplo

(a) Se a velocidade duplica quando a concentração de A duplica, a reação necessariamente segue uma reta, ou seja, é linear. Então a lei de velocidade é de primeira ordem:

v = k [ A ]

Passo 2

(b) Temos uma relação ali na estequiometria que diz que a cada 1 mol de A reagido, formamos 3 mols de B. Ou seja, se a concentração final de B for 0,018 mol/L, necessariamente consumimos 0,018/3 = 0,006 mol/L de A.

Logo, quanto ficou restando de A no meio reacional?

A i n i c i a l - A r e a g i u = 0,015 - 0,006 = 0,009 m o l L

Foi isso que ficou ali no meio. E bem, dada uma reação de primeira ordem, a gente sabe que a equação que relaciona concentrações, tempo e constante de velocidade é:

ln ⁡ A A 0 = - k t

Logo,

k = - ln ⁡ 0,009 0,015 3 = 0,17   m i n - 1

Passo 3

(c) Para B chegar a 0,03 mol a gente consumiu 0,01 mol de A, certo? Ou seja, vai ficar 0,015 – 0,01 = 0,005 mol/L de A restante lá no nosso meio reacional. Sendo assim, podemos seguir novamente a equação de primeira ordem

ln ⁡ A A 0 = - k t → t = - ln ⁡ A A 0 k = - 1,1 0,17 = 6,46   m i n

Mas como já haviam se passado 3 minutos, a gente vai precisar então de mais 3,46 min a mais para que B chegue na concentração de 0,03 mol/L

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

Exercícios Resolvidos de Lei da Velocidade

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