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 min , 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

Então, o exercício fala da reação
CH3COOC2H5(aq) + OH^-(aq)longrightarrow produtos
com constante de velocidade de segunda ordem .
As concentrações iniciais são e .
Precisamos usar cinética química (lei integrada para reação de segunda ordem envolvendo dois reagentes distintos) e calcular após 15 min (que são 900 s).

Passo 2

Escrevendo a lei de velocidade, como a reação é 1:1 em cada reagente, temos
-d[A]dt ;=; k,[A],[B],
onde [A] = [A]0 - x, [B] = [B]0 - x e .
Define-se como a quantidade de A que já reagiu em :

Passo 3

A lei integrada para reação do tipo 1[B]0 - [A]0, ln!gl([B]0,[A][A]0,[B]gr) ,=,k,t produtos (1:1 estequiométrico) é
Substituindo e , obtemos uma equação para .

Passo 4

Isolando x =[A]0,[B]0l(e^( [A]0 - [B]0 ),k,t-1r) [A]0,e^( [A]0 - [B]0 ),k,t-[B]0 , chega-se a
[A](t) = [A]0 - x
Depois, a concentração do éster é

Passo 5

Agora, vamos ao cálculo:
  • xapprox0,150times0,055l(1,21times10^4-1r) 0,150times1,21times10^4-0,055 approx0,055;mol/L , [A](900,s) =0,150-0,055 =0,095;mol/L (mol/L)
Logo,
Então

Resposta

após 15 min.

Exercícios relacionados