Descreva sobre a dependência entre as velocidades de reação e a temperatura.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente descrever como a velocidade das reações químicas depende da temperatura. Isso está ligado à cinética química, que estuda como e por que as reações ocorrem. Para resolver isso, vamos precisar entender alguns conceitos básicos sobre como a temperatura afeta as moléculas durante uma reação.
Passo 2
Primeiro, precisamos saber que a velocidade de uma reação química está relacionada à frequência com que as moléculas colidem e à energia dessas colisões. Quando a temperatura aumenta, as moléculas têm mais energia cinética, ou seja, elas se movem mais rápido.
Passo 3
Com mais energia e movimento rápido, as moléculas colidem com mais frequência e com mais força. Isso significa que há mais chances de ocorrerem colisões que têm energia suficiente para superar a barreira de energia necessária para a reação acontecer. Essa barreira é chamada de energia de ativação.
Passo 4
Um jeito de descrever essa relação quantitativamente é usando a equação de Arrhenius. Ela mostra que a velocidade da reação aumenta exponencialmente com o aumento da temperatura. A fórmula é:
Onde:
- $ k $ é a constante de velocidade,
- $ A $ é o fator pré-exponencial,
- $ E_a $ é a energia de ativação,
- $ R $ é a constante dos gases,
- $ T $ é a temperatura absoluta.
Passo 5
Isso significa que, conforme a temperatura $ T $ aumenta, o termo $ -\frac{E_a}{R T} $ fica menos negativo, fazendo com que $ e^{-\frac{E_a}{R T}} $ aumente. Consequentemente, a constante de velocidade $ k $ também aumenta, ou seja, a reação ocorre mais rapidamente.
Passo 6
Em resumo, a temperatura influencia a velocidade das reações químicas aumentando a energia das moléculas, o que leva a colisões mais frequentes e mais energéticas, facilitando que as reações ocorram mais rapidamente.
Resposta
A velocidade das reações químicas aumenta com a temperatura porque moléculas mais energéticas colidem com mais frequência e intensidade, superando a energia de ativação necessária para que a reação aconteça mais rapidamente.