1. A dependência da temperatura da constante de velocidade para a reação de:
CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)
Está na tabela como segue:
$
Temperatura (K) cc hline Temperatura (K) & (K(m o l^- 1 L s^- 1 )) hline 600 & 0,028 hline 650 & 0,22 hline 700 & 1,3 hline 750 & 6,0 hline 800 & 23 hline
600 0,028
650 0,22
700 1,3
750 6,0
800 23
$
Calcule Ea e A.

Passo 1

O enunciado dá as constantes de velocidade k para a reação
CO(g) + NO2(g) to CO2(g) + NO(g)
em várias temperaturas, e pede a energia de ativação Ea e o fator pré-exponencial A. Vamos usar a equação de Arrhenius.

Passo 2

A equação de Arrhenius é
k = A expl(-tfracEaR,Tr)
Tomando logaritmo natural, fica
ln k = ln A - EaR,1T,
de modo que um gráfico de ln k versus 1/T é uma reta de inclinação -Ea/R e intercepto ln A.

Passo 3

Escolhemos os pontos extremos T1=600 K,,k1=0,028 e T2=800 K,,k2=23. Calculamos
ln k1 &= ln(0,028)approx -3,58, ln k2 &= ln(23)approx 3,14, 1T1 &= 1600approx 0,001667 K^-1, 1T2 &= 1800approx 0,001250 K^-1
A inclinação da reta é
m = ln k2 - ln k1tfrac1T2-tfrac1T1 = 3,14 - (-3,58)0,001250 - 0,001667 = 6,72-0,000417 approx -1,61times10^4,K
Como m=-Ea/R, temos
Ea = -m,R = 1,61times10^4times 8,314 J/mol approx 1,34times10^5 J/mol

Passo 4

Para encontrar A, usamos ln A = ln k + Ea/(R,T) em qualquer ponto, por exemplo em T2=800 K:
ln A = 3,14 + 1,34times10^58,314times800 =3,14 +20,17=23,31,
portanto
A = e^23,31approx 1,3times10^10 L,mol^-1,s^-1

Resposta

Ea approx 1,34times10^5 J/mol (ou 134 kJ/mol)
A approx 1,3times10^10 L,mol^-1,s^-1

Exercícios relacionados