A constante de velocidade para a decomposição de primeira ordem do
(g),a
, é
a) Se a concentração inicial do
no reator for
, qual será o valor de sua concentração 1,00 hora após o início da decomposição?
a) Se a concentração inicial do
Passo 1
Beleza, o enunciado é o seguinte: a decomposição do N₂O₅(g) é de primeira ordem, com constante de velocidade k = 1,46×10⁻³ s⁻¹ a 100 °C. A concentração inicial é [N₂O₅]₀ = 4,50×10⁻³ mol·dm⁻³. A gente quer saber qual vai ser a concentração depois de 1,00 h.
Conteúdo: cinética de reação de primeira ordem. Vamos precisar da equação integrada para reações de primeira ordem e de converter tempo em segundos.
Conteúdo: cinética de reação de primeira ordem. Vamos precisar da equação integrada para reações de primeira ordem e de converter tempo em segundos.
Passo 2
Primeiro, converte 1,00 h em segundos, porque k está em s⁻¹.
t = 1,00 h × (3600 s / 1 h) = 3600 s.
t = 1,00 h × (3600 s / 1 h) = 3600 s.
Passo 3
A teoria diz que, para reação de primeira ordem:
onde
[N] é a concentração em t,
[N]₀ é a concentração inicial,
k é a constante de velocidade,
t é o tempo.
[N] é a concentração em t,
[N]₀ é a concentração inicial,
k é a constante de velocidade,
t é o tempo.
Passo 4
Substituindo os valores na fórmula:
Calcula o expoente:
Então:
Logo:
Resposta
A concentração de N₂O₅ após 1,00 h é aproximadamente 2,35×10⁻⁵ mol·dm⁻³.