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Questão 1

IME 2021
Química

(IME - 2021/2022 - 2ª fase)

Considere a reação entre acetato de etila e hidróxido de sódio em meio aquoso como sendo irreversível. Uma forma simples de estudar a cinética dessa reação é acompanhar, com o uso de um condutivímetro, a condutividade do meio reacional, dada pelo inverso da resistividade e geralmente denotada por Psi, em S.cm^{-1}. Tal condutividade é relacionada, quantitativamente, à concentração das espécies iônicas, Na^+OH^{-} e acetato, em solução, cujas condutividades molares, em S.L.(cm.mol)^{-1}, serão denotadas aqui, respectivamente, por lambda_Nlambda_0 e lambda_A. A condutividade de um meio é dada, portanto, pela soma dos produtos entre a concentração de cada espécie iônica e sua correspondente condutividade.

Foi preparada uma mistura contendo, inicialmente, C_0  mol.L^{-1} de hidróxido de sódio e acetato de etila em ligeiro excesso. Determine uma expressão para a concentração do íon acetato em função de Psilambda_Nlambda_0lambda_A e C_0.

Gabarito:

Resolução:

  CH3COOCH2CH3 + Na+ + OH- CH3COO- + Na+ + CH3CH2OH
início     C0   C0   0        
reage     x   x   x        
t     C0 - x   C0 - x   x   x    

Psi _{meio}=sum lambda_icdot [i]

Psi _{meio}=lambda_ Ncdot [Na^{+}]+lambda[OH^{-}]+lambda _A[Ac^{-}]

[Na+] = C0 - x + x = C0

[OH-] = C0 - x

[Ac-] = x

Psi _{meio}=lambda_ Ncdot C_0+lambda _0(C_0 - x)+lambda _Acdot x

Psi _{meio}=lambda_ Ncdot C_0+lambda _0C_0 - lambda_0 x+lambda _Ax

Psi _{meio}=C_0(lambda _N + lambda _0)+x(lambda_A-lambda_0)

x=frac{Psi meio - C_0(lambda_N+lambda_0)}{lambda_A-lambda_0}

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