19/08/20111Prof. Clauber Dalmas Rodrigues Quanto tempo leva para um poluente se decompor? Quanto trixido de enxofre pode ser produzido em uma hora? Quanta penicilina sobrar aps seis meses? Essas questes podem ser respondidas usando frmulas derivadas de leis de velocidade das reaes. Uma lei de velocidade integrada d a concentrao de reagentes ou de produtos a qualquer tempo aps o incio da reao. Encontrar a lei de velocidade integrada a partir de uma lei de Velocidade muito semelhante a se calcular a distncia que um carro viajou a partir do conhecimento da sua velocidade em cada momento do percurso.19/08/20112Lei de velocidade integrada D a concentrao de reagentes ou de produtos a qualquer tempo aps o incio da reao. Encontrar a lei de velocidade integrada a partir de uma lei de velocidade muito semelhante a se calcular a distncia que um carro viajou a partir do conhecimento da sua velocidade em cada momento do percurso.Lei de velocidade para reaes de ordem zero facilmente calculado porque a velocidade constante ( T cte), a diferena na concentrao de um reagente do seu valor inicial, [A]o, proporcional ao tempo ao qual a reao est em progresso:| | | | kt A A o= ou | | | | kt A Ao =Concentrao do reagenteVelocidade da reao Conforme mostrado na Figura anterior, um grfico de [] vs t, uma linha reta de inclinao - k; A reao chega ao fim quando t = [A]o/k, porquetodos os reagente so consumidos ( [A]o=0)19/08/20113Leis de velocidade integradas de primeira ordem uma das leis integradas mais simples Queremos usar a lei de velocidade para achar a concentrao de um reagente A no tempo t, sabendo que a concentrao molar inicial de A [A]o. Para o consumo de um reagentede primeira ordem A:A produtos| | A k v =| |dtA dv =| || | A kdtA d= | || |dt kAA d= | || |dt kAA d= | || | = t AAdt kAA d fo0] [] [| || | = t AAdt kAA d fo0] [] [t k AAAAAo o| |] [] [] [] [] ln[ =t k A Ao = ] ln[ ] ln[t kAAo =] [] [lnt koeAA= ] [] [t ko e A A= ] [ ] [A variao da concentrao com o tempo chamada de Comportamento exponencialEq.5 Calcular a concentrao de N2O5remanescente depois de 10,0 min (600s) depois de ter iniciado a decomposio 65 oC quando sua concentrao inicial foi de 0,040 mol.L-1.2 N205(g) 4 N02 (g)+ 02(g)19/08/20114Dados:[N2O5]o=0,040 mol.L-1[[N2O5] = ?k = 5,210-3s-1t ko e O N O N= ] [ ] [5 2 5 2s seLmolO N600 10 2 , 55 21 4040 , 0 ] [ =312 . 05 2040 , 0 ] [= eLmolO NLmolO N 0029 , 0 ] [5 2=A Aok . t .( )A Ao2 k . t .( )AAo2k . t .|

\||.tMath Calcule a concentrao de N2O remanescente depois da reao de decomposio de 1. ordem:2 N2O(g) 2 N2(g)+ O2(g)vN2O= k [N2O] 780 oC por 100 ms, com [N2O]o= 0,20 mol/L e k=3,4 s-1.Resp.: 0,14 mol/LExemplo: Calcule a concentrao de ciclopropano remanescente da reao de converso 1.ordem para seu ismero propenoC3H6(g) CH3-CH=CH2(g)vC3H6=k [C3H6(g)] 773 K por 200 s, com [C3H6(g)]o=0,100mol/L e k=6,710-4s-1.19/08/20115Aplicao da Lei integrada para determinao da ordem de uma reao. Podemos reescrever a eq.5 da seguinte forma:t ko e A A= ] [ ] [ t k A Ao = ] ln[ ] ln[y a b xyx Quando o ciclopropano aquecido 500 oC (773 K), ele se transforma no seu isomero, o propenoconfirme que a reao de primeira ordem em C3H6e calcule a sua velocidade:Para procedimentos matemticos para fazer o grfico Este grfico uma linha reta, confirmando que esta reaao de primeira ordem no ciclopropano Para descobrir a velocidade, usamos o pontos A e B1min 040 , 0min ) 7 , 1 3 , 13 () 56 , 6 ( ) 02 , 7 ( = = inclinao19/08/20116 Como k = -inclinao, k = 0,040 min-1ouk = 6,710-4s-1 Os dados da decomposio N2O5so: Conforme que esta reao de primeira ordem e encontre o valor de k para esta reao de decomposio. O azometano se CH3N2CH3decompe para N2e etano 460K Confirme se esta reaao de primeira ordem para o azometano da formavelocidade = k Ponde P a presso parcial do azometano, e encontre o valor de k.19/08/20117 Em reaoes de primeira ordem, a concentrao dos reagentes decai exponencialmente com o tempo. Para verificar qual uma reao de primeira ordem, graficamos o grfico do ln vs. [ ] com uma funo do tempo e espera-se uma linha; com inclinao com valor -k.Meia-vida t1/2, o tempo necessrio para que a concentrao de uma reao caia pela metade do seu valor inicialNote que a concentrao inicial foi cancelada