Questão 2. (1,0 pontos) A decomposição do peróxido de hidrogênio ( H 2 O 2 ) é uma reação lenta com uma energia de ativação de
: Quando se utiliza platina como catalisador, a energia de ativação cai para
. Calcule quantas vezes mais rápida a reação se torna a 300 K na presença do catalisador de platina, assumindo que os demais fatores permaneçam constantes.
Passo 1
O enunciado trata da decomposição do peróxido de hidrogênio cuja velocidade segue a equação de Arrhenius. Sem catalisador a energia de ativação é
e com platina é
. Pergunta-se quantas vezes a reação fica mais rápida a
, supondo que o fator pré-exponencial
permaneça o mesmo.
Passo 2
A equação de Arrhenius é
onde
é a constante de velocidade,
o fator pré-exponencial,
e
a temperatura em kelvin.
Passo 3
O quociente entre as constantes de velocidade com e sem catalisador vale
Passo 4
Calculamos a diferença de energias e convertemos para joules por mol:
E o produto
em
:
Passo 5
O quociente fica
Resposta
A reação torna-se cerca de
vezes mais rápida na presença do catalisador de platina a 300 K.