UFRGS BIO QUIM GEO 2012
A reação
N2O4 (g) → 2 NO2 (g)
é um processo que segue uma cinética de primeira ordem, e sua constante de velocidade a 25 °C é de 1,0 × 10-3 s-1.
Partindo-se de uma concentração inicial 2,00 mol L–1 de N2O4, a taxa inicial de formação de NO2 será
1,0 × 10-3 mol L–1 s-1.
2,0 × 10-3 mol L–1 s-1.
4,0 × 10-3 mol L–1 s-1.
8,0 × 10-3 mol L–1 s-1.
16,0 × 10-3 mol L–1 s-1.
Resolução
Para reações elementares de primeira ordem, a velocidade instantânea (ou inicial) de consumo do reagente é dada por
\[ r_{desap.} = k\,[\text{N}_2\text{O}_4] \]
onde:
- \(k = 1{,}0\times10^{-3}\,\text{s}^{-1}\)
- \([\text{N}_2\text{O}_4]_0 = 2{,}00\,\text{mol}\,\text{L}^{-1}\)
Cálculo da velocidade de desaparecimento de N2O4:
\[ r_{desap.}= 1{,}0\times10^{-3}\,\text{s}^{-1}\;\times\;2{,}00\,\text{mol}\,\text{L}^{-1}=2,0\times10^{-3}\,\text{mol}\,\text{L}^{-1}\,\text{s}^{-1}. \]
A estequiometria mostra que, para cada mol de N2O4 consumido, formam-se 2 mol de NO2. Portanto,
\[ r_{form.(NO_2)} = 2\;r_{desap.}=2\times2,0\times10^{-3}=4,0\times10^{-3}\,\text{mol}\,\text{L}^{-1}\,\text{s}^{-1}. \]
Assim, a taxa inicial de formação de NO2 é 4,0 × 10−3 mol L−1 s−1.
Dicas
Erros Comuns
- Cinética de primeira ordem: A velocidade depende linearmente da concentração do reagente: \(r=k[A]\).
- Constante de velocidade (k): Proporcionalidade entre velocidade e concentração na lei de velocidade.
- Estequiometria: A conversão entre velocidade de consumo de reagente e de formação de produto é feita pelo coeficiente estequiométrico.
