Com base na equação de van’t Hoff e na equação de Arrhenius, explique o que acontece com a constante de equilíbrio ( K ) e a constante de velocidade ( k ) ao se aumentar a temperatura em reações endotérmica e exotérmica. Justifique sua resposta.

Passo 1

O enunciado nos pede para ver como a constante de equilíbrio K e a constante de velocidade k variam com a temperatura em reações endotérmicas ( De<a H^circ>0) e exotérmicas ( De<a H^circ<0), usando a equação de van’t Hoff e a equação de Arrhenius.

Passo 2

A equação de van’t Hoff relaciona a derivada de ln K com a entalpia-padrão da reação:
dln KdT ;=;De<a H^circR,T^2
Da expressão acima segue:
  • Se De<a H^circ>0 (reação endotérmica), então dln KdT>0, ou seja, K aumenta com T.
  • Se De<a H^circ<0 (reação exotérmica), então dln KdT<0, ou seja, K diminui com T.

Passo 3

A equação de Arrhenius diz que a constante de velocidade k é
k = A exp!l(-EaR,Tr),
onde Ea é a energia de ativação e A o fator pré-exponencial.
Como -Ea/(R,T) fica menos negativo ao aumentar T, o fator exponencial cresce. Logo, em qualquer reação—endotérmica ou exotérmica— k aumenta com o aumento de T.

Resposta

Para reações endotérmicas ( De<a H^circ>0):
K aumenta com a temperatura e k também aumenta.
Para reações exotérmicas ( De<a H^circ<0):
K diminui com a temperatura e k aumenta.

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