Faça uma relação de pelo menos quatro parâmetros, que podem ser obtidos experimentalmente, que um pesquisador pode definir quando estuda a hidrólise do benzoato de etila em solução aquosa de hidróxido de sódio.
Passo 1
O enunciado pede que a gente relacione pelo menos quatro parâmetros que podem ser obtidos experimentalmente ao estudar a hidrólise do benzoato de etila em solução aquosa de NaOH. O conteúdo envolve cinética química (como medir a velocidade) e termodinâmica (como extrair energias e equilíbrios) dessa reação.
Passo 2
Identificamos os principais parâmetros cinéticos, que vêm de experimentos de taxa de consumo do éster ou de formação do ácido benzóico ao longo do tempo:
- constante de velocidade da reação,
, obtida pelo método das velocidades iniciais ou ajustando curvas de concentração versus tempo; - ordem global da reação em relação ao benzoato de etila e ao
, determinada por variação de concentrações iniciais e ajuste de lei de velocidade; - tempo de meia-vida,
, calculado a partir de (por exemplo, para reação de ordem um).
Passo 3
Passamos aos parâmetros termodinâmicos de ativação, que se extraem medindo
em várias temperaturas e aplicando Arrhenius ou Eyring:
- energia de ativação,
, a partir do gráfico de versus (lei de Arrhenius); - entalpia de ativação,
, e entropia de ativação, , via ajuste à equação de Eyring
Passo 4
Finalmente, podemos determinar parâmetros de equilíbrio e de energetia livre da reação completa:
- constante de equilíbrio,
no estado estacionário, medida pelo rendimento final em diferentes condições; - variação de energia livre padrão,
; - (opcional) variação de entalpia padrão,
, via calorimetria ou van t’ Hoff, e variação de entropia padrão, .
Resposta
Constante de velocidade,
Ordem da reação em relação a cada reagente
Tempo de meia-vida,
Energia de ativação,
Entalpia e entropia de ativação, e
Constante de equilíbrio,
Variação de energia livre padrão,
Variação de entalpia e entropia padrão, e
Ordem da reação em relação a cada reagente
Tempo de meia-vida,
Energia de ativação,
Entalpia e entropia de ativação,
Constante de equilíbrio,
Variação de energia livre padrão,
Variação de entalpia e entropia padrão,