Ácido salicílico reage com anidrido acético para formar Ácido acetilsalicílico (Aspirina) e ácido acético a
em reator de paredes rígidas. Esta reação possui
pode ser representada como
. As concentrações iniciais são: CA0=2,8 mol/L, Сво
e Cdo
. Determine a concentração de cada componente após 2 h de reação. Quanto tempo levará para a concentração de ácido salicílico atingir
? (Resposta:
).
Passo 1
Beleza, aqui a ideia é uma reação de segundo ordem do tipo
A + B → C + D
com constante de velocidade k = 0,3 L/(mol·h).
Iniciamos com
mol/L,
mol/L e
mol/L (assumimos
).
O que vamos usar:
A + B → C + D
com constante de velocidade k = 0,3 L/(mol·h).
Iniciamos com
O que vamos usar:
- A lei integrada para reação de segunda ordem com concentrações iniciais iguais (A e B).
- Estequiometria para achar C e D.
Passo 2
Para A + B (1:1) e
, a lei integrada é
Isso vale porque, em todo instante,
.
Passo 3
Vamos achar
após
h:
Logo
E como
,
Passo 4
A formação de produtos é
mol/L.
Então
Então
Passo 5
Agora, para achar o tempo em que
mol/L, usamos de novo
Resposta
Concentrações após 2 h:
mol/L,
mol/L,
mol/L.
Tempo para mol/L:
h.
Tempo para