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Cinética química

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Cinética química

Mensagem por julia.rezende em Sab Jun 07 2014, 11:14

2A (g) ------> B(g)
A equação química acima é elementar e, consequentemente, de segunda ordem em relação a A. Decorrido um intervalo de tempo igual a duas vezes a meia-vida (T1/2) desta reação, pergunta-se:
a) Qual o rendimento da reação neste intervalo de tempo?
b) Qual a fração molar de A no instante de tempo igual a 2(T1/2)?

Obs: T1/2 = tempo necessário para que a concentração do reagente seja reduzida a metade

Alguém poderia me explicar detalhadamente? Obrigada desde já.

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Re: Cinética química

Mensagem por diego_barreto em Sab Jun 07 2014, 19:31

A) A lei de velocidade é dada por v=k*[A]² pois o texto diz que a reação é elementar. Sabemos que para uma reação de segunda ordem o tempo de meia vida é dado por:

E a equação da concentração em função do tempo é:

(Essas equações podem ser provadas com um pouco de cálculo diferencial)
O tempo decorrido foi de 2(T1/2). Logo, a concentração será:

Substituindo T1/2:



O rendimento é dado por (o que foi produzido)/(o total inicial). O que foi produzido é (o total inicial)-(o que havia no final):

Rendimento de 60%

B) Perceba que 2 mol consumido de A produzem 1 mol de B. Essa é a proporção estequiométrica.
O número de mol de A no inicio é [Ao]*V, onde V é um volume do recipiente.
O número de mol de A no tempo 2(T1/2) é [Ao]*V/3. O número de mol consumido de A é 2*[Ao]*V/3. Pela proporção estequiométrica, foram produzidos [Ao]*V/3 mol de B. Logo, há [Ao]*V/3 mol de B e [Ao]*V/3 mol de A.
A fração molar é dada por: número de mol de A/número de mol total

Logo, a fração molar de A no tempo (2T1/2) é de 50%.

Espero ter ajudado Smile

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Re: Cinética química

Mensagem por diego_barreto em Sab Jun 07 2014, 21:05

Caso queira saber de onde vem as equações aqui está uma demonstração:
http://pir2.forumeiros.com/t70665-equacoes-integradas-da-cinetica-quimica#248031

diego_barreto
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