Para a reação entre hidrogênio e iodo, a constante cinética é de
s para a temperatura de
e de
s para a temperatura de
.
Qual é a constante de velocidade para essa reação na temperatura de
.
Qual é a constante de velocidade para essa reação na temperatura de
Passo 1
Beleza, olha o enunciado resumido: temos a reação entre hidrogênio e iodo cuja constante de velocidade “k” foi medida em duas temperaturas:
- Em 302 °C (que é 575 K), k₁ = 2,45×10⁻⁴ L·mol⁻¹·s⁻¹
- Em 500 °C (que é 773 K), k₂ = 0,95×10⁻⁴ L·mol⁻¹·s⁻¹
O que a gente quer descobrir é k₃ na temperatura intermediária de 400 °C (673 K).
Conteúdo envolvido: cinética química e, mais especificamente, a lei de Arrhenius
Conteúdo envolvido: cinética química e, mais especificamente, a lei de Arrhenius
Vamos precisar:
- Converter °C em K
- Usar os dois pares (T₁,k₁) e (T₂,k₂) pra achar a energia de ativação
e o fator pré-exponencial A - Calcular k₃ em T₃ = 673 K
Passo 2
Converter as temperaturas:
T₁ = 302 °C = 302 + 273 = 575 K
T₂ = 500 °C = 500 + 273 = 773 K
T₃ = 400 °C = 400 + 273 = 673 K
T₁ = 302 °C = 302 + 273 = 575 K
T₂ = 500 °C = 500 + 273 = 773 K
T₃ = 400 °C = 400 + 273 = 673 K
A lei de Arrhenius em forma linear é:
Se você colocar
versus
, a inclinação dá
.
Passo 3
Calcular
e
:
Montamos o “declive” (slope) entre os pontos
e
:
Como
, temos
Ou seja,
(energia de ativação negativa, daí a constante cai aumentando T).
Passo 4
Agora vamos achar
. Use o ponto 1:
Logo
Passo 5
Finalmente, calcula k₃ em T₃ = 673 K:
Resposta
A constante de velocidade na temperatura de 400 °C (673 K) é