4. Pentóxido de dinitrogênio, N2O5, se decompõe por uma reação de primeira ordem. Qual é a velocidade
de decomposição inicial de N2O5 quando 3,45 g de N2O5, está confinado em um vaso reacional de 750
mL e aquecido a 65°C? Para esta reação nesta temperatura, k = 5,2 10-3 s-1.
Olá! Como enunciado pelo exercicio o N2O5 está se decompondo, portanto é o único reagente do sistema. Sendo assim, e ainda de primeira ordem, temos uma possivel equação de velocidade para essa reação:
Sendo a massa molar do N2O5: 108.0
Precisamos calcular a concentração dele para podemos utilizar na formula da velocidade.
1 mol de N2O5 - 108 gmol-1
x - 3,45g
x = 0,032 mol
Concentração = 0,032/750x10-3 (ml para litro)
C= 0,0426 molL-1
Colocando na formula da velocidade:
V= 5,2x10-3 . 0,0426= 0,22x10-3 mols-1
O tempo de decomposição será:
\(\begin{align} & N2O5\left( g \right)~~---->\text{ }produtos~\left( N2\left( g \right)\text{ }+\text{ }O2\left( g \right) \right) \\ & \\ & -r=\frac{-dC}{dt} \\ & -r=k{{C}^{1}} \\ & \\ & \int_{{}}^{{}}{\frac{dC}{C}=-\int_{{}}^{{}}{kdt}} \\ & \ln \left( \frac{C}{C0} \right)=-kt+k\cdot 0 \\ & \ln \left( \frac{C}{C0} \right)=-kt+k\cdot 0 \\ & \\ & {{C}_{0}}=0,056,ol/L \\ & C=0,0135mol/L \\ & \\ & t=-\ln \frac{\left( \frac{C}{{{C}_{0}}} \right)}{k} \\ & t=-\ln \frac{\left( \frac{0,013}{0,056} \right)}{0,000037} \\ & t=10,77h \\ \end{align}\ \)
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