O dióxido de nitrogênio sofre decomposição em 570 K\pu{570 K} conforme a reação: 2 NOX2(g)→2 NO(g)+OX2(g) \ce{ 2 NO2(g) -> 2 NO(g) + O2(g) } A constante de velocidade dessa reação é kr=0,54 L ⋅ mol−1 ⋅ s−1k_\mathrm{r} = \pu{0,54 L.mol-1.s-1} (para a velocidade de decomposição do NOX2\ce{NO2}).

Um reator foi carregado com 0,3 mol ⋅ L−1\pu{0,3 mol.L-1} de dióxido de nitrogênio e aquecido até 570 K.\pu{570 K}.

Assinale a alternativa que mais se aproxima do tempo necessário para que a concentração de NOX2\ce{NO2} seja reduzida até 0,1 mol ⋅ L−1.\pu{0,1 mol.L-1}.

Gabarito 2H.21

Pela unidade da constante vemos que a reação é de segunda ordem. Cálculo do tempo necessário para a concentração ser reduzida até 0,1 mol L−1\pu{0,1 mol L-1} : 1[NOX2]=1[NOX2]X0+kt\frac{1}{\ce{[NO2]}} = \frac{1}{\ce{[NO2]_{0}}} + kt 10,1 mol L−1=10,3 mol L−1+(0,54 L mol−1 s−1)t\frac{1}{\pu{0,1 mol L-1}} = \frac{1}{\pu{0,3 mol L-1}} +(\pu{0,54 L mol-1 s-1})t t=12 st = \pu{12 s}