Enunciado

14.25-A reação de decomposição do pentóxido de dinitrogênio, N 2 O 5 , é de primeira ordem com constante de velocidade igual a 3 * 10 - 5   s - 1 , em 298 K. (a) Qual é a meia vida (em horas) de decomposição do N 2 O 5   , em 298 K ? (b) Se [ N 2 O 5 ] = 0,0567 mol/L, qual será a concentração de N 2 O 5 , após 3,5 h ? (c) Quanto tempo (em minutos) passará até que a concentração de N 2 O 5 caia de 0,056para 0,0135 mol/L ?

Passo 1

a)Nesse caso, vamos usar a fórmula do tempo de meia vida:

t 1 2 = l n 2 k

t 1 2 = ⁡ ln ⁡ 2 3,7 * 10 - 5

t 1 2 = 18733,7   s  

t 1 2 = 5   h

Passo 2

b) Agora, vamos usar a fórmula de leis de velocidade integradas:

A t =   A 0 *   e - k t

N 2 O 5 =   0,0567 * e - 3,7 * 10 - 5 *   12600

N 2 O 5 =   3,55 * 10 - 2 m o l / L

Passo 3

c)Pela lei de velocidades integradas, temos que:

0,0135 =   0,0567 * e - 3,7 * 10 - 5 *   t

0,23 =   e - 3,7 * 10 - 5 *   t

Colocando o ln dos dois lados da equação, temos que:

ln ⁡ 0,23 =   l n e - 3,7 * 10 - 5 *   t

- 1,435 =   - 3,7 * 10 - 5 * t

t = 38786   s  

t = 6,5 * 10 2 m i n

Resposta

a)5h

b)   3,55 * 10 - 2 m o l / L

c)   6,5 * 10 2 m i n

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