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, k, 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 OH^-, determinada por variação de concentrações iniciais e ajuste de lei de velocidade;
  • tempo de meia-vida, t1/2, calculado a partir de k (por exemplo, t1/2= ln2/k para reação de ordem um).

Passo 3

Passamos aos parâmetros termodinâmicos de ativação, que se extraem medindo k em várias temperaturas e aplicando Arrhenius ou Eyring:
  • energia de ativação, Ea, a partir do gráfico de ln k versus 1/T (lei de Arrhenius);
  • entalpia de ativação, De<a H^ddag>=r, e entropia de ativação, De<a S^ddag>=r, via ajuste à equação de Eyring
k = kB Thexp!gl(De<a S^ddag>=rRgr)exp!gl(-De<a H^ddag>=rRTgr)

Passo 4

Finalmente, podemos determinar parâmetros de equilíbrio e de energetia livre da reação completa:
  • constante de equilíbrio, Keq = [benzoato]/[éster]é no estado estacionário, medida pelo rendimento final em diferentes condições;
  • variação de energia livre padrão, De<a G^circ = -RTln Keq;
  • (opcional) variação de entalpia padrão, De<a H^circ, via calorimetria ou van t’ Hoff, e variação de entropia padrão, De<a S^circ.

Resposta

Constante de velocidade, k
Ordem da reação em relação a cada reagente
Tempo de meia-vida, t1/2
Energia de ativação, Ea
Entalpia e entropia de ativação, De<a H^ddag>=r e De<a S^ddag>=r
Constante de equilíbrio, Keq
Variação de energia livre padrão, De<a G^circ
Variação de entalpia e entropia padrão, De<a H^circ e De<a S^circ

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