Exercícios Resolvidos de Velocidade Média

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Enunciado

Para a reação:

N 2 O 5 ( g ) → N O 2 ( g ) + O 2 ( g )

a) Balanceia a reação pelo método das tentativas.

b) Com os dados da tabela abaixo, calcule as velocidades médias da reação para os intervalos de 0 a 2 segundos, 2 a 4 segundos, 0 a 4 segundos.

Passo 1

a) Pelo método das tentativas, procuramos um elemento que se encontre apenas em um substância em ambos os lados, e fixamos seu coeficiente.

Vamos, portanto, escolher o nitrogênio e fixar seu coeficiente igual a 1, onde seu índice é maior. No caso, o índice do nitrogênio é maior no N 2 O 5 do que no N O 2 .

1 N 2 O 5 ( g ) → N O 2 ( g ) + O 2 ( g )

Com dois nitrogênios nos reagentes, precisamos de dois nitrogênios nos produtos.

1 N 2 O 5 ( g ) → 2 N O 2 ( g ) + O 2 ( g )

E pelo número de oxigênios, vemos que o gás oxigênio tem que tem coeficiente ½.

1 N 2 O 5 ( g ) → 2 N O 2 ( g ) + 1 2 O 2 ( g )

Mas uma reação devidamente balanceada deve estar com coeficientes inteiros. Portanto, vamos multiplicar essa equação aí de cima por dois, obtendo:

2 N 2 O 5 g → 4 N O 2 g + 1 O 2 g

Show!!

Passo 2

b) A velocidade média da reação, de acordo com nossa reação balanceada, será:

2 N 2 O 5 g → 4 N O 2 g + O 2 g

v = - 1 2 . ∆ N 2 O 5 ∆ t = 1 4 .   ∆ N O 2 ∆ t = ∆ [ O 2 ] ∆ t

Como temos os dados das concentrações de todas as substâncias, você pode escolher qualquer uma delas pra fazer as contas!

O bom de fazer com mais de uma é poder conferir o resultado, uma vez que a resposta deve ser sempre a mesma, claro.

Passo 3

Para o intervalo de 0 a 2 segundos:

v = - 1 2 . ∆ N 2 O 5 ∆ t = 1 4 .   ∆ N O 2 ∆ t = ∆ [ O 2 ] ∆ t

v = - 1 2 . 0,60 - 0,80 2 = 1 4 .   0,40 - 0,00 2 = 0,10 - 0,00 2 = 0,05   m o l L . s

Para o intervalo de 2 a 4 segundos:

v = - 1 2 . ∆ N 2 O 5 ∆ t = 1 4 .   ∆ N O 2 ∆ t = ∆ [ O 2 ] ∆ t

v = - 1 2 . 0,50 - 0,60 2 = 1 4 .   0,60 - 0,40 2 = 0,15 - 0,10 2 = 0,025   m o l L . s

E para o intervalo de 0 a 4 segundos:

v = - 1 2 . ∆ N 2 O 5 ∆ t = 1 4 .   ∆ N O 2 ∆ t = ∆ [ O 2 ] ∆ t

v = - 1 2 . 0,50 - 0,80 4 = 1 4 .   0,60 - 0,00 4 = 0,15 - 0,00 4 = 0,037   m o l L . s

Resposta

a) 2 N 2 O 5 g → 4 N O 2 g + O 2 g

b) v 0 → 2 = 0,05   m o l . L - 1 . s - 1

        v 2 → 4 = 0,025   m o l . L - 1 . s - 1

        v 0 → 4 = 0,037   m o l . L - 1 . s - 1