13.27 Para um processo bimolecular, quais são os três fatores que determinam a velocidade de formação dos produtos?
Passo 1
O enunciado pergunta, no contexto de cinética química de colisões, quais são os três fatores que determinam a velocidade de formação dos produtos em um processo bimolecular. Vamos usar a teoria das colisões, segundo a qual a constante de velocidade
de uma reação
produtos é dada por
onde cada termo corresponde a um dos fatores que afetam a velocidade de reação.
Passo 2
Primeiro fator: frequência de colisões
.
Esse termo mede quantas vezes, por unidade de volume e de tempo, moléculas de e
se encontram. Ele depende de:
Esse termo mede quantas vezes, por unidade de volume e de tempo, moléculas de
onde
é a massa reduzida do par
–
e
a temperatura. Quanto maior a concentração e a energia térmica, maior
.
Passo 3
Segundo fator: fator estérico
.
Nem toda colisão leva à reação; apenas aquelas em que as moléculas estão orientadas corretamente. O fator estérico (ou fator de probabilidade geométrica) é a fração de colisões efetivas do ponto de vista da orientação molecular.
Nem toda colisão leva à reação; apenas aquelas em que as moléculas estão orientadas corretamente. O fator estérico
Passo 4
Terceiro fator: fração de colisões com energia suficiente, dada pelo fator de Boltzmann
.
Aqui é a energia de ativação e
a constante dos gases. Esse termo representa a probabilidade de que uma colisão tenha energia cinética maior ou igual a
.
Aqui