16) A reação em fase gasosa 2 NO2 + F2 → 2NO2F apresenta coeficiente de velocidade igual a 38 dm3 mol-1 s-1 a 27°C. Sabendo que a reação é de prime...

Para calcular o número de moles de NO2, F2 e NO2F presentes no sistema após 10 segundos, precisamos usar as equações da cinética química. Sabemos que a reação é de primeira ordem em relação ao NO2 e de primeira ordem em relação ao F2, então podemos usar a equação da lei da velocidade: v = k[NO2][F2] Onde v é a velocidade da reação, k é a constante de velocidade e [NO2] e [F2] são as concentrações dos reagentes. Para calcular a constante de velocidade, podemos usar o coeficiente de velocidade fornecido: k = coeficiente de velocidade / [NO2]^[F2] k = 38 dm3 mol-1 s-1 / (2 mol/dm3)^(3 mol/dm3) k = 38 dm3 mol-1 s-1 / 8 mol2/dm6 k = 4,75 dm3 mol-1 s-1 Agora podemos usar a equação da lei da velocidade para calcular a velocidade inicial da reação: v0 = k[NO2]0[F2]0 v0 = 4,75 dm3 mol-1 s-1 x 2 mol x 3 mol v0 = 28,5 dm3/s Para calcular as concentrações dos reagentes após 10 segundos, podemos usar a equação da cinética química de primeira ordem: [NO2]t = [NO2]0 x e^(-kt) [F2]t = [F2]0 x e^(-kt) [NO2F]t = [NO2F]0 + v0 x (1 - e^(-kt)) / k Onde [NO2]t, [F2]t e [NO2F]t são as concentrações dos reagentes após 10 segundos, [NO2]0 e [F2]0 são as concentrações iniciais dos reagentes, [NO2F]0 é a concentração inicial do produto e k é a constante de velocidade. Substituindo os valores fornecidos, temos: [NO2]t = 2 mol x e^(-4,75 dm3 mol-1 s-1 x 10 s) [NO2]t = 0,28 mol [F2]t = 3 mol x e^(-4,75 dm3 mol-1 s-1 x 10 s) [F2]t = 0,42 mol [NO2F]t = 0 mol + 28,5 dm3/s x (1 - e^(-4,75 dm3 mol-1 s-1 x 10 s)) / 4,75 dm3 mol-1 s-1 [NO2F]t = 28,5 mol Portanto, após 10 segundos, teremos 0,28 mol de NO2, 0,42 mol de F2 e 28,5 mol de NO2F no sistema. Para calcular a velocidade após 10 segundos, podemos usar a equação da lei da velocidade novamente: v = k[NO2]t[F2]t v = 4,75 dm3 mol-1 s-1 x 0,28 mol x 0,42 mol v = 0,56 dm3/s Portanto, a velocidade da reação após 10 segundos será de 0,56 dm3/s.