Durante que intervalo de tempo, em média, um átomo de H ficará retido numa superficie, a 298 K , se a energia de ativação de dessorção for de
Considere
. Durante quanto tempo, em media, ficam adsorvidos os mesmos átomos a 1000 K ?
Passo 1
O enunciado pede o tempo médio de residência de átomos de hidrogênio adsorvidos numa superfície a duas temperaturas, usando o modelo de desorção de Arrhenius. O conteúdo envolve cinética de superfície e a relação entre a constante de taxa de desorção
e o tempo médio de residência
. Vamos precisar da fórmula
onde
é a energia de ativação de desorção,
é a constante universal dos gases,
a temperatura e
é o fator de frequência (aqui dado via
).
Passo 2
Expressamos o tempo médio de residência como
Convertendo
para segundos, temos
Tomamos
e
.
Passo 3
Para
:
Convertendo para anos:
Passo 4
Para
:
Resposta
Tempo médio de residência a 298 K: aproximadamente
s (≈
anos).
Tempo médio de residência a 1000 K: aproximadamente s.
Tempo médio de residência a 1000 K: aproximadamente