Considerando que uma reação é viável dentro de um intervalo
, como a elevação da temperatura afeta a velocidade do processo?
Passo 1
Vamos resumir o que a questão está pedindo. A pergunta fala sobre uma reação que ocorre dentro de um intervalo de temperatura, chamado de
. Queremos entender como aumentar a temperatura dentro desse intervalo afeta a velocidade dessa reação. Para resolver isso, vamos precisar conhecer alguns conceitos de cinética química, que estuda a velocidade das reações e os fatores que a influenciam.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar que a velocidade de uma reação química geralmente aumenta com a temperatura. Isso acontece porque, quando a temperatura sobe, as moléculas dos reagentes ganham mais energia.
Passo 3
Com mais energia, as moléculas se movem mais rápido e colidem com maior frequência e com mais força. Essas colisões mais energéticas aumentam a chance de as moléculas reagirem quando colidem, ou seja, formarem os produtos da reação.
Passo 4
Além disso, uma temperatura mais alta pode ajudar mais moléculas a atingirem a energia de ativação necessária para que a reação ocorra. A energia de ativação é a energia mínima que as moléculas precisam ter para que a reação aconteça. Com mais moléculas alcançando essa energia, a reação se torna mais rápida.
Passo 5
Utilizando a relação da equação de Arrhenius, que mostra como a velocidade da reação (
) depende da temperatura (
):
onde:
-
é o fator pré-exponencial, -
é a energia de ativação, -
é a constante dos gases, -
é a temperatura em Kelvin.
Aumentando
, o termo
aumenta, o que faz com que
aumente. Isso confirma que a velocidade da reação aumenta com a temperatura.
Resposta
A elevação da temperatura dentro do intervalo
aumenta a velocidade do processo, pois promove colisões mais frequentes e energéticas entre as moléculas reagentes, facilitando o alcance da energia de ativação necessária para a reação.