Deseja-se estudar a cinética da reação de decomposição do óxido nitroso em 1000 K\pu{1000 K} 2 NX2O(g)→2 NX2(g)+OX2(g) \ce{2 N2O(g) -> 2 N2(g) + O2(g)} Em um experimento, um reator foi carregado com 100 kPa\pu{100 kPa} de NX2O\ce{N2O} e a pressão parcial desse gás foi monitorada ao longo do tempo.

  1. Determine a ordem da reação.

  2. Determine a constante de velocidade da reação (para a decomposição do NX2O\ce{N2O}).

  3. Determine a taxa inicial de formação de OX2\ce{O2} quando a pressão parcial de NX2O\ce{N2O} é 30 atm\pu{30 atm}.

Gabarito 2H.27

Se o ln⁡PXN2O\ln\ce{P_{N_{2}O}} é linear com o tempo então a reação é de 1ª ordem. Cálculo da constante de velocidade a partir do coeficiente da reta: ln⁡P=ln⁡PX0−kt\ln \ce{P} = \ln \ce{P_{0}} - kt −k=coef. angular-k = \text{coef. angular} −k=−6−25−0-k =\frac{-6-2}{5-0} k=1,6 s−1\boxed{k = \pu{1,6 s-1}} Cálculo da velocidade inicial a partir da lei de velocidade: vNX2O=kPXN2Ov_{\ce{N2O}} = k \ce{P_{N_{2}O}} vNX2O=(1,6 s−1)(30 atm)=48 atm s−1v_{\ce{N2O}}=(\pu{1,6 s-1})(\pu{30 atm}) = \pu{48 atm s-1} Cálculo da velocidade de formação de OX2\ce{O2} a partir da estequiometria: vOX21=vNX2O2\frac{v_{\ce{O2}}}{1} = \frac{v_{\ce{N2O}}}{2} vOX2=24 atm s−1\boxed{v_{\ce{O2}} = \pu{24 atm s-1}}