Para a reação entre hidrogênio e iodo, a constante cinética é de
s para a temperatura de
e de
s para a temperatura de
.
Calcule o fator de frequência e a energia de ativação para essa reação.
Calcule o fator de frequência e a energia de ativação para essa reação.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que pra reação H₂ + I₂ temos duas constantes de velocidade:
- k₁ = 2,45·10⁻⁴ L·mol⁻¹·s⁻¹ a 302 °C
- k₂ = 0,95·10⁻⁴ L·mol⁻¹·s⁻¹ a 500 °C
O conteúdo aqui é a cinética química, mais precisamente a equação de Arrhenius:
O que vamos precisar:
• Converter temperaturas de °C para Kelvin (T = t°C + 273)
• Usar a forma de Arrhenius para dois pontos:
• Converter temperaturas de °C para Kelvin (T = t°C + 273)
• Usar a forma de Arrhenius para dois pontos:
• R = 8,314 J·mol⁻¹·K⁻¹
A partir do próximo passo, partiu resolver de fato!
Passo 2
Primeiro, converte temperatura:
T₁ = 302 + 273 = 575 K
T₂ = 500 + 273 = 773 K
T₁ = 302 + 273 = 575 K
T₂ = 500 + 273 = 773 K
Agora calcule
e
Passo 3
Agora usa a fórmula que liga duas k pra achar
:
Substituindo:
Repare que deu negativo (≈ –17,7 kJ/mol), o que acontece em certas reações complexas.
Passo 4
Pra achar o fator de frequência
, volta na Arrhenius em um dos pontos, por exemplo em
:
Como
é negativo,
também é negativo:
Então
Resposta
Energia de ativação:
Fator de frequência: