Deseja-se estudar a cinética da reação de decomposição do pentóxido de dinitrogênio: 2 NX2OX5(g)→4 NOX2(g)+OX2(g) \ce{ 2 N2O5(g) -> 4 NO2(g) + O2(g) } Diferentes quantidades de NX2OX5\ce{N2O5}, sólido, são adicionadas em diferentes balões de mesmo volume, colocados em um banho de água em 65 °C\pu{65 \degree C} para vaporizar todo o sólido e, então, a espectrometria foi usada para monitorar as concentrações de NX2OX5\ce{N2O5} em cada frasco à medida que esse se decompôs.

As tangentes de cada curva foram traçadas em t=0.t = 0.

  1. Determine a ordem da reação em relação ao NX2OX5.\ce{N2O5}.

  2. Determine a constante de velocidade da reação.

Gabarito 2H.07

A velocidade de decomposição do NX2OX5\ce{N2O5} é dada por: v=k[NX2OX5]αv = k[\ce{N2O5}]^{\alpha} O coeficiente da reta tangente é dado por d[NX2OX5]dt\frac{d[\ce{N2O5}]}{dt} ou seja é igual a −v-v . Cálculo do coeficiente da reta quando a concentração é 20mM: d[NX2OX5]dt=−20 mM2 min=−10 mM min−1\frac{d[\ce{N2O5}]}{dt} = \frac{\pu{-20 mM}}{\pu{2 min}}= \pu{-10 mM min-1} Cálculo do coeficiente da reta tangente quando a concentração é 40mM: d[NX2OX5]dt=−40 mM2 min=−20 mM min−1\frac{d[\ce{N2O5}]}{dt} = \frac{\pu{-40 mM}}{\pu{2 min}}= \pu{-20 mM min-1} Então quando a concentração é multiplicada por 22 a velocidade é multiplicada por 212^{{\color{red}1}} então a reação será de ordem 1. Cálculo da constante cinética: v=k[NX2OX5]v = k[\ce{N2O5}] 10 mM min−1=k(20 mM)\pu{10 mM min-1} = k(\pu{20 mM}) k=0,5 min−1 k = \pu{0,5 min-1}