1. (1,0) Se um catalisador diminui a energia de ativação de uma reação de 4 kJ cdot mol^-1, a constante de velocidade da reação será aumentada de quantas vezes? Indicar os cálculos.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado diz que um catalisador reduz a energia de ativação de uma reação em 4 , kJ cdot mol^-1. O assunto aqui é cinética química, especificamente como a energia de ativação afeta a velocidade de uma reação. Para resolver isso, vamos usar a Equação de Arrhenius, que relaciona a constante de velocidade da reação com a energia de ativação.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a Equação de Arrhenius:
k = A cdot e^-EaR T
onde:
  • k é a constante de velocidade,
  • A é o fator pré-exponencial,
  • Ea é a energia de ativação,
  • R é a constante dos gases ( 8.314 , J cdot mol^-1 cdot K^-1),
  • T é a temperatura em Kelvin.

Passo 3

Vamos considerar que a temperatura T permanece constante antes e depois da adição do catalisador. Assim, a única coisa que muda é Ea. A presença do catalisador diminui Ea em 4 , kJ cdot mol^-1, ou seja, 4000 , J cdot mol^-1.

Passo 4

Para encontrar de quanto a constante de velocidade aumenta, vamos calcular a razão entre a nova constante de velocidade knovo e a constante original koriginal:
knovokoriginal = A cdot e^-Ea - De
onde De.

Passo 5

Agora, precisamos de um valor para T (temperatura). Como não foi fornecido, vamos usar uma temperatura ambiente padrão de 298 , K.
Substituindo os valores:
knovokoriginal = e^40008.314 times 298 approx e^40002476 approx e^1.616 approx 5.03

Resposta

A constante de velocidade da reação será aumentada aproximadamente 5 vezes com a utilização do catalisador.

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