Considerando a equação de Arrhenius, como a energia de ativação afeta a velocidade de uma reação?
Passo 1
Beleza, vamos entender essa questão sobre a equação de Arrhenius. A pergunta é sobre como a energia de ativação influencia a velocidade de uma reação química. Para resolver isso, a gente vai precisar da própria equação de Arrhenius e entender alguns conceitos básicos de cinética química.
Passo 2
Primeiro, vamos ver a equação de Arrhenius. Ela é assim:
Aqui, $ k $ é a constante de velocidade da reação, $ A $ é o fator pré-exponencial, $ E_a $ é a energia de ativação, $ R $ é a constante dos gases e $ T $ é a temperatura em Kelvin.
Passo 3
Agora, vamos falar sobre o que é energia de ativação ($ E_a $). É a quantidade de energia que as moléculas dos reagentes precisam ter para que consigam reagir e formar os produtos. Se a energia de ativação for alta, significa que mais energia é necessária para a reação acontecer.
Passo 4
Vamos ligar isso com a equação. Na equação de Arrhenius, o termo $ e^{-\frac{E_a}{R \cdot T}} $ mostra como a energia de ativação afeta $ k $. Se $ E_a $ aumenta, o expoente fica mais negativo, então $ e^{-\frac{E_a}{R \cdot T}} $ diminui. Isso faz com que $ k $ diminua também.
Passo 5
Em outras palavras, quanto maior a energia de ativação, mais difícil é para a reação acontecer, e por isso a velocidade da reação diminui. Isso porque menos moléculas têm a energia necessária para reagir a qualquer temperatura dada.
Resposta
A energia de ativação aumenta, fazendo com que a velocidade da reação diminua. Ou seja, quanto maior a energia de ativação, mais lenta é a reação segundo a equação de Arrhenius.