Question

Dada a reação química que segue uma cinética de primeira ordem de decomposição
de um determinado alimento (A) funcional para nosso organismo: 2 A → 2 B + 1
C. Determine a concentração do alimento A que permanece na decomposição, após
100 femtossegundos (fs), em 780 ⁰C, sabendo-se que a concentração inicial de A
era 0,20 mol.L-1 e k = 3,4 s-1
. Dado: 1 fs = 1 x 10-15 s.

Answer 1

Resposta:

A concentração do alimento A é de 0,19 mol/L,

Explicação:

Como a cinética de reação é de primeira ordem teremos a seguinte equação geral :

$ln[A]=ln[A0]-kt$

Como temos os valores de concentração inicial [A0] = 0,20mol/L a constante cinética de decomposição de primeira ordem k = 3,4 s-1 e também o tempo que deveremos transforma de femtossegunos (fs) para segundos, através da seguinte relação 1fs = 1.10-15s. Substituindo os valores para a equação cinética de 1º ordem teremos :

$ln [A] = ln[0,20] - 3,4 . 100.1.10^{-15} \\ln [A] = -1,61 - 3,4.10^{-15} \\ln [A] = -1,61$

Aplicando a propriedade de log natural : $ln [A] =log_{e} [A]$ , teremos :

$log_{e} [A] = -1,61\\[A] =e^{-1,61} \\[A] = 0,19 mol/L$

A concentração de alimento que permanecerá em decomposição após 100 femtossegundos é de 0,19mol/L.