Em um recipiente de 2 litros, foram colocados 8 mols de
para se decompor segundo a equação:
. Após 10 minutos, restavam 4 mols de
. Calcule a velocidade média de consumo do
e de formação do
.
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e pede as velocidades médias solicitadas:
- Volume do recipiente:
- Reação:
- Quantidade inicial de
: - Após
restam - Intervalo de tempo:
Perguntas que o problema faz:
- Calcular a velocidade média de consumo do
em - Calcular a velocidade média de formação do
em
Passo 2
Converter as quantidades em concentrações (porque velocidades em cinética químico são normalmente em
).
Concentração inicial de
:
Concentração após
:
Passo 3
Calcular a variação de concentração de
no intervalo:
Definição de velocidade média de variação (taxa média) de uma espécie:
Aplicando a definição para
:
Interpretação (sinal): o valor negativo indica que
está sendo consumido. Quando o problema pede "velocidade média de consumo do
" costuma-se apresentar o valor como magnitude positiva do consumo. Assim, a velocidade média de consumo de
é
Passo 4
Usar a estequiometria para relacionar consumo de
e formação de
.
Da reação,
de
consumidos produzem
de
. No experimento foram consumidos
de
(porque
mol), então moles de
formados foram
Concentração de
formada:
Passo 5
Calcular a velocidade média de formação de
:
Verificação via relação estequiométrica de velocidades:
Para a reação geral, as velocidades médias satisfazem
Para a reação geral, as velocidades médias satisfazem
que coincide com
, confirmando consistência.
Resposta
Velocidade média de consumo do
:
Velocidade média de formação do
: