Question

O composto pentoxido de Nitrogênio (N2 O5) decompõe-se de acordo com equação abaixo:

2N2 O5 > 4n O2 + O2
O grafico na imagem mostra a variação da concentração em mol/L do N2 O5 em relação ao tempo.

Com base nessas informações responda:

a) Qual é o valor da velocidade média do N2 O5 no intervalo de tempo indicado?

b) Qual é o valor das concentrações de mol/L do No2 e O2 após 20 minutos?

c) Qual é o valor da velocidade mdia de formação do NO2 no intervalo de tempo indicado?

d) Qual o valor da velocidade média da reação

e) Construa um gráfico semelhante ao indicadp para todos os componentes da reação.

Answer 1

A reação que ocorre é:
2N2O5 --> 4NO2 + O2
Essa reação ocorre em fase gasosa. Iremos considerar o volume constante.

a) A velocidade média de consumo do N2O5 pode ser calculado por:
Vm(N2O5)=ΔC(N2O5)/Δt

Sendo que:
ΔC(N2O5)=Cf(N2O5)-Ci(N2O5) = 0,4-0,6=-0,2mol/L
Δt=tf-ti=20-0=20min

Então:
Vm(N2O5)=-0,2/20=-0,01mol/(L.min)    (é negativa por que o N2O5 é consumido)

b) Pela reação, para cada 2mols de N2O5 que reage, é formado 4mols de NO2 e 1mol de O2. Então a variação de concentração do NO2 será o dobro (x2) da variação de concentração de N2O5 e a variação de concetração de O2 será a metade (x0,5).
Inicialmente(t=0) seuas concentrações são 0 porque são produtos. Então, após 20min a concetração de cada será igual a propria variação de concnetração:
Cf(NO2)=2.|ΔC(N2O5)|=2.|-0,2|=0,4mol/L
Cf(O2)=0,5.|ΔC(N2O5)|=0,5.|-0,2|=0,1mol/L

c) Pela reação, para cada 2mols de N2O5 que reage, é formado 4mols de NO2. Então a velocidade de formação do NO2 é o dobro da velocidade de consumo do N2O5.
Vm(NO2)=2.|Vm(N2O5)|=2.|-0,01|=0,02mol/(L.min)  (é positiva porque é de formação).

d) A velocidade média da reação será a  velocidade em módulo de qualquer um dos reagentes ou produtos dividido pelo seu coeficiente estequiométrico. A resposta deve ser a mesma.

Se usarmos a Velocidade média do N2O5 (coeficiente estequiométrico 2)
Vm=|Vm(N2O5)|/2=|-0,01|/2=0,01/2=0,005mol/(L.min)

Se usarmos a Velocidade média do N2O5 (coeficiente estequiométrico 4)
Vm=|Vm(N2O5)|/4=|0,02|/4=0,02/4=0,005mol/(L.min)

e) Segue em anexo o gráfico.

Espero ter ajudado =)