A reação de decomposição do acetaldeído em fase gasosa foi estudada para a temperatura de 791 K. Os resultados obtidos foram:
Concentração inicial (mol/L) |
|
|
---|---|---|
Tempo de meia vida (s) | 328 | 572 |
Calcule a constante de velocidade da reação.
Passo 1
Beleza, aqui a gente tem uma reação gasosa de decomposição do acetaldeído a 791 K. Foram medidos dois tempos de meia‐vida (t₁/₂) pra duas concentrações iniciais diferentes. O que a gente precisa é:
• Conteúdo: cinética química – ordem de reação e constante de velocidade.
• O que usamos: fórmula da meia‐vida para reações de ordem zero, um, dois e a dependência de t₁/₂ com [A]₀.
• Conteúdo: cinética química – ordem de reação e constante de velocidade.
• O que usamos: fórmula da meia‐vida para reações de ordem zero, um, dois e a dependência de t₁/₂ com [A]₀.
Passo 2
Primeiro, a gente nota que t₁/₂ trocou quando mudou a concentração.
- Para reação de 1ª ordem:
não depende de [A]₀. - Para reação de 2ª ordem:
- Para ordem zero:
Como a meia‐vida diminui ao aumentar [A]₀, bate com a fórmula da 2ª ordem (é inversamente proporcional a [A]₀). Então a reação é de segunda ordem.
Passo 3
Agora, usando a fórmula de 2ª ordem:
Vamos calcular k para cada par de dados e depois tirar uma média pra minimizar erro experimental:
- Para
e :
- Para
e :
Média:
.
Resposta
A constante de velocidade da reação (ordem 2) é aproximadamente