A taxa de decomposição do azometano (C₂H₆N₂) foi estudado monitorando a pressão parcial do reagente em função da Tempo (semelhante a concentração). Determine se os dados abaixo suportam uma reação de primeira ordem ou segunda ordem. Calcule a constante de velocidade da reação e o valor de R2.
| Tempo (s) |
P (mmHg |
| 0 | 284 |
| 100 | 220 |
| 150 | 193 |
| 200 | 170 |
| 250 | 150 |
Respostas:
a) k = 2,6x10⁻³s⁻¹ ; R2=0,95
b) k = 2,9x10⁻³s⁻¹ ; R2=1
c) k = 2,9x10⁻³s⁻¹ ; R2=0,95
d) k = 2,6x10⁻³s⁻¹ ; R2=1
Como a questão comenta que a reação é uma decomposição, ela se comporta como:
A --> produtos
Esse tipo de reação costuma ser de primeira ordem, porém podemos verificar isso através dos dados oferecidos.
Uma reação de primeira ordem tem a forma de V = k.[A] em que V = -?[A]/?t
No tempo t=0, a concentração é [A]0 e no tempo t = t, a concentração é [A]t
Igualando essas equações e integrando o resultado teremos:
ln[A]t = -k.t + ln[A]0
Essa equação é a linearização da equação de velocidade de uma reação de primeira ordem. Ela possui o formato de y = a.x + b.
Sendo assim, é só aplicarmos essas transformações aos valores apresentados na tabela (y = lnP e x = t) e gerar um gráfico de dispersão. Se encontrarmos uma linha de tendência com o formato de uma reta e com um bom R2, a reação é de primeira ordem e a = -k.
Espero que essa explicação possa ajudar você a resolver a questão. Caso tenha mais alguma dúvida fico à disposição.
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