A decomposição do gás pentóxido de nitrogênio,
, dá, em 298 K , os resultados mostrados na tabela:
Tempo,
0.
1,11
2,22
3,33
4,44
2,15
1,88
1,64
1,43
1,25
a) Use programas de computação gráfica padronizados para lançar em gráfico a concentração de
em função do tempo.
(b) Estime a velocidade de decomposição de
em cada instante.
(c) Lance no mesmo gráfico as concentrações de
e
em função do tempo.
| Tempo,
|
0. | 1,11 | 2,22 | 3,33 | 4,44 |
|
|
2,15 | 1,88 | 1,64 | 1,43 | 1,25 |
(b) Estime a velocidade de decomposição de
(c) Lance no mesmo gráfico as concentrações de
Passo 1
O enunciado apresenta a decomposição gasosa
e fornece, a
,K, os dados de tempo
e concentração de
. Pede-se:
(a) traçar graficamente vs.\
,
(b) estimar a velocidade de decomposição de em cada instante,
(c) traçar no mesmo gráfico e
vs.\
.
Vamos usar cinética química básica (velocidade ) e estequiometria para gerar
e
.
(a) traçar graficamente
(b) estimar a velocidade de decomposição de
(c) traçar no mesmo gráfico
Vamos usar cinética química básica (velocidade
Passo 2
Para o gráfico de
vs.\
:
– No eixo horizontal disponha o tempo (s).
– No eixo vertical disponha (mmol L
).
– Insira os pontos
.
– Una-os suavemente; deve resultar numa curva decrescente, com inclinação em módulo diminuindo (concavidade para cima).
– No eixo horizontal disponha o tempo
– No eixo vertical disponha
– Insira os pontos
– Una-os suavemente; deve resultar numa curva decrescente, com inclinação em módulo diminuindo (concavidade para cima).
Passo 3
Estimativa de
em cada instante, usando diferenças finitas (central nos internos, progressiva no início, regressiva no fim):
| t (s) |
|
|
|---|---|---|
| 0,00 | 2,15 |
|
| 1,11 | 1,88 |
|
| 2,22 | 1,64 |
|
| 3,33 | 1,43 |
|
| 4,44 | 1,25 |
|
Passo 4
Para
e
use o consumo de
:
.
Estequiometria por mol de consumido gera 2 mol de
e 0,5 mol de
.
Cálculo numérico:
Estequiometria por mol de
Cálculo numérico:
| t (s) |
|
|
|
|---|---|---|---|
| 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
| 1,11 | 0,27 | 0,54 | 0,135 |
| 2,22 | 0,51 | 1,02 | 0,255 |
| 3,33 | 0,72 | 1,44 | 0,360 |
| 4,44 | 0,90 | 1,80 | 0,450 |
No gráfico, sobreponha estas duas séries ao traçado de
, usando o mesmo eixo
.
Resposta
(a) Gráfico de
vs.\
: pontos
,
,
,
,
unidos formando curva decrescente com concavidade para cima.
(b) Velocidades de decomposição de
t (s): 0,00 →
t (s): 1,11 →
t (s): 2,22 →
t (s): 3,33 →
t (s): 4,44 →
(unidades: mmol L s
)
t (s): 0,00 →
t (s): 1,11 →
t (s): 2,22 →
t (s): 3,33 →
t (s): 4,44 →
(unidades: mmol L
(c) Concentrações formadas e gráfico de
e
vs.\
:
(mmol L
): 0,00; 0,54; 1,02; 1,44; 1,80
(mmol L
): 0,00; 0,135; 0,255; 0,360; 0,450
trace estas curvas no mesmo eixo de tempo.
trace estas curvas no mesmo eixo de tempo.