Cinética química
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Cinética química
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.
julia.rezende- Padawan
- Mensagens : 58
Data de inscrição : 13/05/2013
Idade : 27
Localização : Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Re: Cinética química
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
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
diego_barreto- Jedi
- Mensagens : 207
Data de inscrição : 23/09/2013
Idade : 26
Localização : Fortaleza, Ceará, Brasil
Re: Cinética química
Caso queira saber de onde vem as equações aqui está uma demonstração:
https://pir2.forumeiros.com/t70665-equacoes-integradas-da-cinetica-quimica#248031
https://pir2.forumeiros.com/t70665-equacoes-integradas-da-cinetica-quimica#248031
diego_barreto- Jedi
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