Com base na equação de van’t Hoff e na equação de Arrhenius, explique o que acontece com a constante de equilíbrio (
) e a constante de velocidade (
) 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
e a constante de velocidade
variam com a temperatura em reações endotérmicas (
) e exotérmicas (
), usando a equação de van’t Hoff e a equação de Arrhenius.
Passo 2
A equação de van’t Hoff relaciona a derivada de
com a entalpia-padrão da reação:
Da expressão acima segue:
- Se
(reação endotérmica), então , ou seja, aumenta com . - Se
(reação exotérmica), então , ou seja, diminui com .
Passo 3
A equação de Arrhenius diz que a constante de velocidade
é
onde
é a energia de ativação e
o fator pré-exponencial.
Como fica menos negativo ao aumentar
, o fator exponencial cresce. Logo, em qualquer reação—endotérmica ou exotérmica—
aumenta com o aumento de
.
Como
Resposta
Para reações endotérmicas (
):
aumenta com a temperatura e
também aumenta.
Para reações exotérmicas (
):
diminui com a temperatura e
aumenta.