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Questão FC287527

Os átomos de iodo combinam-se para formar iodo molecular em fase gasosa de acordo com: I(g) + I(g) → I2(g) A reação precedente segue uma cinética de segunda ordem e possui uma cons

Química

IDECAN · 2021

Os átomos de iodo combinam-se para formar iodo molecular em fase gasosa de acordo com:

 

I(g) + I(g) → I2(g)

 

A reação precedente segue uma cinética de segunda ordem e possui uma constante de velocidade de 7,0 x 109 M-1. s-1 a 23ºC. Nas alternativas a seguir, assinale o tempo de meia-vida, em segundos, da reação quando a concentração inicial de I for de 0,60 M e de 0,42 M.

  1. 1,4 x 10-10 e 2,4 x 10-10
  2. 2,4 x 10-10 e 3,4 x 10-10
  3. 3,4 x 10-10 e 4,4 x 10-10
  4. 4,4 x 10-10 e 3,4 x 10-10
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Gabarito

B

Comentário do professor

A reação é de segunda ordem (velocidade ∝ [I]^2). A partir da lei integrada para uma reação do tipo \(A + A \to\) produtos obtém-se a expressão da meia-vida:

\(t_{1/2}=\dfrac{1}{k\,[A]_0}\)

Substituindo a constante \(k=7{,}0\times10^9\ \mathrm{M^{-1}s^{-1}}\) e a concentração inicial, calculamos:

Para \([A]_0=0{,}60\ \mathrm{M}\):
\(t_{1/2}=\dfrac{1}{7{,}0\times10^9\times0{,}60}=2{,}4\times10^{-10}\ \mathrm{s}\).

Para \([A]_0=0{,}42\ \mathrm{M}\):
\(t_{1/2}=\dfrac{1}{7{,}0\times10^9\times0{,}42}=3{,}4\times10^{-10}\ \mathrm{s}\).

Portanto, os valores apresentados na alternativa são consistentes com a fórmula da meia-vida para reação de segunda ordem.

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