4_A Reação de decomposição do pentóxido de dinitrogênio
, é de primeira ordem com constante de velocidade igual a
, em 298 K . (a) Qual meia vida (em horas) da decomposição do pentóxido de dinitrogênio
em 298 K ? (b)
, qual será a concentração de
após 3,5 ? (c) Quanto tempo (em minutos) passará até que a concentração de
caia para
?
Passo 1
O enunciado trata da cinética de primeira ordem da decomposição de
em 298 K, cuja constante de velocidade é
Pede-se:
(a) a meia‐vida em horas;
(b) a concentração remanescente após h, partindo de
;
(c) o tempo em minutos para que a concentração caia a .
(a) a meia‐vida
(b) a concentração remanescente após
(c) o tempo em minutos para que a concentração caia a
Passo 2
Para reação de primeira ordem, a meia‐vida independe da concentração inicial e vale
Substituindo
:
Convertendo para horas:
Passo 3
A concentração em função do tempo numa reação de primeira ordem é
Para
h, convertemos para segundos:
Logo
Passo 4
Para achar o tempo
que leva a concentração a
, usamos
Calculando:
Convertendo para minutos:
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)