A constante de velocidade de segunda ordem para a reação CH3 COOC2 H5(aq)+OH^-(aq) CH3 CO2^-(aq)+CH3 CH2 OH(aq) é 0,11 L^2 cdot mol^-1 s^-1. Qual é a concentração do éster após 15 s , quando se adiciona acetato de etila ao hidróxido de sódio de forma que as concentrações iniciais são [NaOH]=0,055 mol cdot L^-1 e [CH3 COOC2 H5]=0,150 mol L^-1?

Passo 1

Beleza, o que o enunciado pede?
Temos a reação em água:
CH3COOC2H5 + OH^- longrightarrow produtos
É uma reação de 2ª ordem (velocidade k = 0,11;L,mol^-1,s^-1 é) com constante
[OH^-]0 = 0,055;mol/L, [éster]0 = 0,150;mol/L
As concentrações iniciais são
é
Queremos saber é depois de s.
Conteúdo: Cinética química de segunda ordem com dois reagentes em quantidades diferentes. Vamos usar a lei integrada para produtos 1:1.

Passo 2

Lei integrada para reação lnl([B],[A]0[A],[B]0r) ;=;( [B]0 - [A]0 ),k,t produtos (estequiometria 1:1, [B] = [A] + ([B]0 - [A]0) = [A] + 0,095 ) quando é:
Aqui eu chamei e éster.
  • ,
  • ,
  • .
Além disso, por estequiometria 1:1, a qualquer tempo

Passo 3

Substituindo na equação integrada:
lnl([B],[A]0[A],[B]0r) =;(0,095);(0,11);(15) ;=;0,095times1,65 ;=;0,15675
Então
[B],[A]0[A],[B]0 = e^0,15675approx1,17
Como [B][A] =1,17;times0,1500,055 approx1,17times2,7273 approx3,19 , a relação fica
[B]=3,19,[A]
Logo
[B]=[A]+0,095 ;Longrightarrow; 3,19,[A]=[A]+0,095 ;Longrightarrow; 2,19,[A]=0,095 ;Longrightarrow; [A]=0,0952,19 approx0,0434;mol/L
E da estequiometria:

Passo 4

Agora é só achar [B]=3,19times0,0434 approx0,138;mol/L , que é a concentração do éster no tempo :

Resposta

A concentração do éster após 15 s é aproximadamente
boxed[CH3COOC2H5]approx0,138;mol/L

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