Exercício Resolvido c Lei Cinética
Aldeídos são compostos orgânicos caracterizados pela presença de um grupo carbonila terminal. Muitos aldeídos apresentam odor característico, sendo alguns largamente empregados na indústria cosmética. O etanal, ou acetaldeído (CH3CHO), que tem cheio acre, sofre decomposição de acordo com a reação abaixo:
CH3CHO(g)→CH4(g)+CO(g)
Em certa temperatura, a constante de velocidade da decomposição do acetaldeído é 1,5⋅10−3 s−1.
c. Considerando um sistema contendo CH3OH em concentração de 2,2 mol/L, será possível perceber o odor do aldeído após duas horas? Justifique com cálculos.
Dados: Limite de percepção do acetaldeído: 0,21 mg/L.
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Primeiro vamos calcular a concentração do aldeído após decorridas as duas horas:
t=2⋅60⋅60=7200 s
Agora, vamos substituir os valores do enunciado na equação da reação de primeira ordem:
ln[A]=ln[A0]−k⋅t
ln[A]=ln(2,2)−1,5⋅10−3⋅7200
ln[A]=−10,01
[A]=e−10,01⇒[A]=4,48⋅10−5 mol/L
Nós já temos a concentração final de CH3CHO após duas horas, mas ainda precisamos analisar se será possível sentir o odor do aldeído. Para isso, vamos transformar a concentração dada no enunciado (em mg/L) em mol/L:
MMCH3CHO=44 g/mol
1 mol⟶44 g CH3CHO
y⟶0,21⋅10−3 g
y=4,8⋅10−6 mol/L
Como a concentração do aldeído é maior que o limite de detecção, será possível sentir o odor após 2 horas.
Resposta esperada: [A]=4,48⋅10−5 mol/L. Como a concentração do aldeído é maior que o limite de detecção, será possível sentir o odor após 2 horas.