A dimerização do tetrafluoroetileno
a
processa-se de acordo com a seguinte lei de velocidade:
. A) 0,80 mols de
é injetado em uma câmera de reação de
a
. Quanto restará de
após 1 hora?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos fala sobre a dimerização do tetrafluoroetileno (
) que segue uma lei de velocidade específica. A gente precisa descobrir quanto de
vai sobrar depois de 1 hora numa câmara de 1 litro, começando com 0,80 mols. Vamos usar conceitos de cinética química, especificamente reações de segunda ordem, e resolver isso passo a passo.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a lei de velocidade dada:
Isso significa que a velocidade da reação depende do quadrado da concentração de
. Essa é uma reação de segunda ordem com relação a
.
Passo 3
Como a reação é de segunda ordem, podemos usar a equação integrada para reações de segunda ordem:
Aqui,
é a concentração final,
é a concentração inicial,
é a constante de velocidade, e
é o tempo.
Passo 4
Vamos calcular a concentração inicial
. Temos 0,80 mols em 1 litro, então:
Passo 5
O tempo dado é de 1 hora, mas precisamos converter para segundos porque a constante de velocidade está em
:
Passo 6
Agora, vamos colocar os valores na equação integrada:
Passo 7
Calculando cada termo:
Passo 8
Somando os dois resultados:
Passo 9
Agora, vamos inverter para encontrar
:
Passo 10
Finalmente, para achar a quantidade de mols restantes:
Resposta
Após 1 hora, restarão aproximadamente 0,14 mols de
na câmara de reação.