A decomposição de
ocorre de acordo com a seguinte reação (não balanceada) [1]:
Se a velocidade de decomposição de
em determinado instante no recipiente de reação for
, qual é a velocidade de aparecimento de:
a)
b)
Se a velocidade de decomposição de
a)
b)
Passo 1
O enunciado dá a reação (não balanceada)
e informa que a velocidade de decomposição de
num dado instante é
. Pede-se a velocidade de aparecimento de:
a)
b)
a)
b)
Informações relevantes listadas:
- Valor dado: velocidade de decomposição de
= . - A reação precisa ser balanceada para relacionar velocidades por estequiometria.
- Foi pedido o valor das velocidades de aparecimento (ou seja, as taxas positivas de aumento de concentração) de
e .
Passo 2
Balancear a reação para obter os coeficientes estequiométricos. Seja
Conservação de nitrogênio:
.
Conservação de oxigênio: .
Substituindo em oxigênio:
Conservação de oxigênio:
Substituindo
Escolhendo o menor inteiro
que torne
inteiro: tomar
dá
e
. Logo a equação balanceada é
Passo 3
Escrever a relação entre velocidades para a reação balanceada. Para uma reação
a definição padrão de velocidade
é
onde
é a concentração de
e
é sua derivada temporal. Aplicando isso à nossa reação com
,
,
:
Observação sobre o sinal: a "velocidade de decomposição de
" dada é um número positivo que corresponde à taxa de desaparecimento; em símbolos isso corresponde a
Portanto
ou de forma mais direta usamos as razões entre coeficientes para achar as velocidades de produto.
Passo 4
Calcular a velocidade de aparecimento de
.
Da relação estequiométrica:
Fazendo a multiplicação:
Passo 5
Calcular a velocidade de aparecimento de
.
Usando a relação estequiométrica:
Fazendo a multiplicação:
Resposta
(a)
(b)
(b)