Química Geral ⇒ UEPG PSS 2 Cinética química Tópico resolvido

[kathleen14]

O pentóxido de dinitrogênio (N2O5) é um composto químico branco, sólido à temperatura ambiente e que tem o ponto de fusão de 30 °C. É altamente reativo, e pode ser mantido estável se protegido da luz e em temperaturas inferiores a 8 °C. Ao se adicionar o N2O5 em um frasco evacuado e em temperaturas elevadas, esse elemento torna-se um gás e sofre um processo de decomposição representado pela seguinte equação química:
N2O5(g) ⇄ 2 NO2(g) + 1 2 ⁄ O2(g)

Em um frasco de 1,0 L previamente evacuado, adicionam-se 16,88 g de N2O5, mantendo-se a temperatura do frasco em 65 0C. Assim, a reação de decomposição do N2O5(g) ocorre.

Após 1,0 min de reação, a [N2O5] = 0,1496 mol L-1;
Após 2,0 min, a [N2O5] = 0,1431 mol L-1.
Diante do exposto, assinale o que for correto. Dados: MM nitrogênio = 14 g mol-1; MM oxigênio = 16 g mol-1.

01) No início da reação, quando o tempo é igual a 0 min, a concentração inicial de N2O5 é de, aproximadamente, 0,1563 mol L-1.
02) A velocidade de reação, após 2 min de reação, é de, aproximadamente, 6,6 x 10-3 mol L-1 min-1.
04) Após 10 min, a velocidade da reação é de 5,5 x 10-3 mol L-1 min-1 e a [N2O5] = 0,0639 mol L-1.
Considerando que essa velocidade se mantenha constante por mais 10 min, a concentração de N2O5 após 18 min de reação será de, aproximadamente, 0,0039 mol L-1.
08) A decomposição do N2O5 é um processo de primeira ordem, com tempo de meia vida de 2,35 min. Assim, a [N2O5] após 2,35 min é de, aproximadamente, 0,0959 mol L-1

Resposta

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gabarito 01 e 02

como fazer cada assertiva?

[JigsawMOD]

O pentóxido de dinitrogênio (N2O5) é um composto químico branco, sólido à temperatura ambiente e que tem o ponto de fusão de 30 °C. É altamente reativo, e pode ser mantido estável se protegido da luz e em temperaturas inferiores a 8 °C. Ao se adicionar o N2O5 em um frasco evacuado e em temperaturas elevadas, esse elemento torna-se um gás e sofre um processo de decomposição representado pela seguinte equação química:
N2O5(g) ⇄ 2 NO2(g) + 1 2 ⁄ O2(g)

Em um frasco de 1,0 L previamente evacuado, adicionam-se 16,88 g de N2O5, mantendo-se a temperatura do frasco em 65 0C. Assim, a reação de decomposição do N2O5(g) ocorre.

Após 1,0 min de reação, a [N2O5] = 0,1496 mol L-1;
Após 2,0 min, a [N2O5] = 0,1431 mol L-1.
Diante do exposto, assinale o que for correto. Dados: MM nitrogênio = 14 g mol-1; MM oxigênio = 16 g mol-1.

01) No início da reação, quando o tempo é igual a 0 min, a concentração inicial de N2O5 é de, aproximadamente, 0,1563 mol L-1.
02) A velocidade de reação, após 2 min de reação, é de, aproximadamente, 6,6 x 10-3 mol L-1 min-1.
04) Após 10 min, a velocidade da reação é de 5,5 x 10-3 mol L-1 min-1 e a [N2O5] = 0,0639 mol L-1.
Considerando que essa velocidade se mantenha constante por mais 10 min, a concentração de N2O5 após 18 min de reação será de, aproximadamente, 0,0039 mol L-1.
08) A decomposição do N2O5 é um processo de primeira ordem, com tempo de meia vida de 2,35 min. Assim, a [N2O5] após 2,35 min é de, aproximadamente, 0,0959 mol L-1



como fazer cada assertiva?

kathleen14, eu vou deixar a minha contribuição caso alguem discorde favor se manifestar:

Diante do exposto, assinale o que for correto. Dados: MM nitrogênio = 14 g mol-1; MM oxigênio = 16 g mol-1.

01) No início da reação, quando o tempo é igual a 0 min, a concentração inicial de N2O5 é de, aproximadamente, 0,1563 mol L-1.

[tex3][N_2O_5]=\frac{n}{V}=\frac{\frac{16,88}{108}}{1}=0,1563\frac{mol}{L}[/tex3]

VERDADEIRA.

02) A velocidade de reação, após 2 min de reação, é de, aproximadamente, 6,6 x 10-3 mol L-1 min-1.

[tex3]V=\frac{-\Delta C}{t}=\frac{-(0,1431-0,1563)}{2}=6,6\times10^{-3}\frac{mol}{L.min}[/tex3]

VERDADEIRA.

04) Após 10 min, a velocidade da reação é de 5,5 x 10-3 mol L-1 min-1 e a [N2O5] = 0,0639 mol L-1.
Considerando que essa velocidade se mantenha constante por mais 10 min, a concentração de N2O5 após 18 min de reação será de, aproximadamente, 0,0039 mol L-1.

[tex3]5,5\times10^{-3}\frac{mol}{L.min}\times8\ min=0,0440\frac{mol}{L}[/tex3]

[tex3][N_2O_5]=0,0639\frac{mol}{L}-0,044\frac{mol}{L}=0,0199\frac{mol}{L}[/tex3]

FALSA

08) A decomposição do N2O5 é um processo de primeira ordem, com tempo de meia vida de 2,35 min. Assim, a [N2O5] após 2,35 min é de, aproximadamente, 0,0959 mol L-1

Determinação da constante k:

[tex3]t_{\frac{1}{2}}=\frac{0,693}{k}[/tex3]
[tex3]2,35=\frac{0,693}{k}[/tex3]
[tex3]k=0,2949\frac{1}{min}[/tex3]

Determinação da concentração final [A]:

[tex3]ln[A]=ln[A]_0-kt[/tex3]
[tex3]ln\frac{[A]}{[A_0]}=-kt[/tex3]
[tex3]\frac{[A]}{[A]_0}=e^{-kt}[/tex3]
[tex3]\frac{[A]}{0,1563\frac{mol}{L}}=e^{-0,2949\frac{1}{min}.2,35\ min}[/tex3]
[tex3][A]=0,0782\frac{mol}{L}[/tex3]

FALSA.