A decomposição de um certo reagente é composta por duas reações paralelas de primeira ordem:
Supondo que ambas obedeçam à lei de Arrhenius e que a energia de ativação da reação 1 seja maior que a da reação 2 , com um aumento de temperatura, a razão
aumentará ou diminuirá?
Passo 1
O enunciado mostra que o reagente
sofre duas reações paralelas de primeira ordem, gerando
(reação 1) e
(reação 2). Cada constante de velocidade obedece à lei de Arrhenius, e foi dado que a energia de ativação de reação 1 (
) é maior que a de reação 2 (
). Precisamos determinar como varia a razão
quando a temperatura aumenta.
Passo 2
Em reações paralelas de primeira ordem, a velocidade de formação de cada produto é
então instantaneamente a razão de concentrações dos produtos é
Passo 3
Pela lei de Arrhenius, cada constante é
onde
é o fator pré-exponencial e
a energia de ativação. Logo a razão
Passo 4
Como
, o expoente
é positivo, mas ao elevar a temperatura
temos
e, portanto, o valor de
diminui. Consequentemente
diminui quando a temperatura sobe.
Resposta
A razão
diminui com o aumento de temperatura.