A constante de velocidade de primeira ordem para a decomposição de
, de acordo com a reação:
, a
é
. Suponha que comecemos com
de
em um volume de 2,0 L. Determine: (b) Quantos minutos serão necessários para que a quantidade de
caia para
?
Passo 1
Beleza, aqui a gente tem uma reação de decomposição de N₂O₅ que segue cinética de primeira ordem, com constante k = 6,82×10⁻³ s⁻¹ a 70 °C. Começamos com 0,0520 mol em 2,0 L e queremos saber em quantos minutos cairá para 0,010 mol. Vamos usar a lei integrada da cinética de primeira ordem:
Precisamos então das concentrações inicial e final, aplicar essa fórmula, achar o tempo em segundos e depois converter em minutos.
Passo 2
Calcular as concentrações inicial e final:
Concentração inicial
Concentração inicial
Concentração em t
Passo 3
Aplicar a lei integrada da primeira ordem. A teoria diz que para uma reação A → produtos e ordem 1:
Isolando t:
Passo 4
Substituir os valores e achar t em segundos:
Calculemos:
1) Razão
2)
3)
Passo 5
Converter segundos em minutos:
Resposta
Serão necessários aproximadamente 4,03 minutos para que a quantidade de N₂O₅ caia de 0,0520 mol para 0,010 mol.