25.7a O tempo médio de permanência de um átomo de oxigênio adsorvido numa superficie de tungstênio é de 0,36 s a 2548 K e de 3,49 sa 2362 K . Encontre a energia de ativação da dessorção. Qual é o fator pré-exponencial da expressão da quimissorção desses átomos fortemente adsorvidos?
Passo 1
O enunciado dá o tempo médio de permanência de átomos de oxigênio adsorvidos na superfície de tungstênio em duas temperaturas diferentes:
- a
- a
O conteúdo é cinética de dessorção, que segue a lei de Arrhenius para a constante de dessorção , com
-
-
O conteúdo é cinética de dessorção, que segue a lei de Arrhenius para a constante de dessorção
e o tempo de residência
. Vamos usar isso para encontrar a energia de ativação
e o fator pré-exponencial
.
Passo 2
Como
, temos
Tomando logaritmo natural,
Subtraindo as duas equações para
e
elimina
e dá
Dessa forma isolamos
:
Passo 3
Calculemos cada termo numérico.
Com
,
Passo 4
Agora achamos
a partir de
Substituindo
,
e
:
Resposta
Energia de ativação da dessorção:
Fator pré-exponencial: