A decomposição do dióxido de nitrogênio,
, apresenta uma constante de velocidade dada por:
L.
. Utilizando a Teoria das Colisões, calcular o fator estérico desta reação na temperatura de 400 K . O diâmetro de colisão molecular do
é igual a
e sua massa molar é igual a
. Na temperatura de 400 K , a constante de velocidade da reação será igual a:
.
Passo 1
O enunciado trata da reação
cuja constante de velocidade experimental em Arrhenius é
cuja constante de velocidade experimental em Arrhenius é
Queremos o fator estérico
a
,K, sabendo que o diâmetro de colisão do
é
,nm e sua massa molar é
,g,mol^{-1}. Vamos usar a Teoria das Colisões para calcular a constante de velocidade teórica
e depois
Passo 2
Convertendo dados para SI:
Para duas moléculas idênticas, a massa reduzida molar é
Passo 3
A seção de choque é
Passo 4
Na Teoria das Colisões, o termo de colisão (pré-fator, excluindo
) em unidades
é
onde
,J,mol{-1}K{-1} e
,mol^{-1}.
Calculemos primeiro a parte de velocidade média:
Calculemos primeiro a parte de velocidade média:
Então
ou seja, por já termos separado o
, o coeficiente que multiplica
é
.
Passo 5
Agora incluímos o fator exponencial para obter
:
Passo 6
O valor experimental fornecido em
,K é
Logo o fator estérico é
Resposta
O fator estérico a
,K é aproximadamente
.