Question

A cosntante de velocidade de primeira ordem para a decomposição de
N2O5: N2O5(g) → 2NO2(g) + O2(g), a 70 ºC é 6,82 x 10-3 s-1. Suponha que
coemçamos com 0,0250 mol de N2O5 em um volume de 2L. Qual a quantidade
de materia de N2O5 restará depois de 2,5 min? Quantos minutos serão
necessários para qye a quantidade de N2O5 caia para 0,010 mol? Qual é a
meia vida de N2O5 a 70º C.

Answer 1

a) A reação é de primeira ordem logo :

N₂O₅(g) = 2 NO₂(g) + O₂(g)

Ln [ A ] t = - Kt + Ln [ A]₀

2,5 min x 60 s = 150 s

[ N₂O₅ ]₀ = 0,0250 mol / 2,0 L

[ N₂O₅ ]₀ = 0,0125 mol/L⁻¹

Ln [ N₂O₅ ] 150 = - ( 6,82 x 10⁻³s⁻¹) . ( 150 s) + Ln ( 0,0125 )

Ln [ N₂O₅ ] 150 = - 1023 + ( - 43820 ) = - 44843

 [ N₂O₅ ] = 4,5.10⁻³ 

4,5.10⁻³ . 2,0 L = 9.0.10⁻³ mol

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b) [ N₂O₅ ]t = 0,010 mol / 2 L 

 [ N₂O₅ ]t = 0,0050 mol/L

[ N₂O₅]₀ = 0,0125 mol/L

Ln ( 0,0050 ) = - (  6,82 x 10⁻³s⁻¹) t  + Ln ( 0,0125 )

t = - [ Ln ( 0,0050 ) - Ln ( 0,0125 ) ]  /  6,82 x 10⁻³s⁻¹

t = 1,3 . 10² x 1 min/60 s

t = 2,2 min
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c) tempo de meia vida:

  t 1/2 = Ln₂ / K

t 1/2 = 0,693 /  6,82 x 10⁻³s⁻¹

t 1/2 = 102 s ou  1,69 min
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espero ter ajudado!