As reações de adição conjugada de um alceno a um dieno são conhecidas como reações de Diels-Alder, em homenagem a Otto Diels e Kurt Alder, que ganh...

a) Para calcular o tempo necessário para converter 95% do reagente limitante, é necessário utilizar a equação de velocidade da reação de Diels-Alder, que é de segunda ordem. A equação é dada por: velocidade = k [ciclopentadieno] [1-4 benzoquinona] Onde k é a constante de velocidade, [ciclopentadieno] é a concentração do ciclopentadieno e [1-4 benzoquinona] é a concentração da 1-4 benzoquinona. Para calcular o tempo necessário para converter 95% do reagente limitante, é necessário utilizar a equação de integração da velocidade de segunda ordem, que é dada por: 1/[ciclopentadieno]t - 1/[ciclopentadieno]0 = kt Onde [ciclopentadieno]t é a concentração do ciclopentadieno no tempo t, [ciclopentadieno]0 é a concentração inicial do ciclopentadieno e k é a constante de velocidade. Substituindo os valores na equação, temos: 1/[ciclopentadieno]t - 1/[ciclopentadieno]0 = kt 1/0,05 - 1/0,1 = (9,92.10^-3)(0,08)t 20 - 10 = 7,936.10^-4 t t = 12616,6 s Portanto, o tempo necessário para converter 95% do reagente limitante é de aproximadamente 3,5 horas. b) Para calcular a composição molar no reator após 1 hora de reação, é necessário utilizar a equação de integração da velocidade de segunda ordem novamente. Substituindo os valores na equação, temos: 1/[ciclopentadieno]t - 1/[ciclopentadieno]0 = kt 1/[ciclopentadieno]1h - 1/0,1 = (9,92.10^-3)(0,08)(3600) 1/[ciclopentadieno]1h = 0,087 M Portanto, a concentração do ciclopentadieno após 1 hora de reação é de 0,087 M. Para calcular a concentração da 1-4 benzoquinona, basta utilizar a estequiometria da reação, que é 1:1. Portanto, a concentração da 1-4 benzoquinona também é de 0,087 M.