A variação da pressão parcial do azometano com o tempo foi acompanhada, a 600 K , obtendose os resultados vistos a seguir. Confirme que a decomposição é de primeira ordem no azometano e determine a constante de velocidade da reação a 600 K .
0 1000 3000 4000
10,9 7,63 3,71 2,59

Passo 1

O enunciado acompanha a decomposição gasosa
CH3N2CH3(g)toCH3CH3(g)+N2(g)
medindo a pressão parcial P do azometano a 600 K em função do tempo. Como em fase gasosa Ppropto[A], se a reação for de primeira ordem em azometano temos a lei integrada
ln(Pt)= -k,t + ln(P0),
onde k é a constante de velocidade.

Passo 2

Calculamos ln(P) para cada ponto experimental:
para t=0 s, ln(P0)=ln(10,9)approx2,389;
para t=1000 s, ln(7,63)approx2,033;
para t=3000 s, ln(3,71)approx1,311;
para t=4000 s, ln(2,59)approx0,952.
Se ln(P) vs.\ t for uma reta, confirma-se cinética de primeira ordem.

Passo 3

Ajustando uma reta aos dados pelo método dos mínimos quadrados ou apenas pelos pontos extremos t=0 s e t=4000 s, obtemos
m=0,952-2,3894000-0=-3,596times10^-4,s^-1
Como m=-k, resulta
k=3,596times10^-4,s^-1
A boa linearidade de ln(P) vs.\ t confirma ordem um no azometano.

Resposta

k = 3,60times10^-4,s^-1 (a 600 K)
A reação é de primeira ordem em azometano.

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