Com a teoria da colisão calcule o valor teórico da constante de velocidade da reação de segunda ordem
, a 450 K , admitindo seja bimolecular elementar. A seção eficaz de colisão é de
, a massa reduzida 3,930 u e a energia de ativação 200 kJ
.
Passo 1
Beleza, o exercício pede pra calcular o valor teórico da constante de velocidade
de uma reação bimolecular gasosa
a 450 K, usando a teoria de colisão.
Conteúdo da matéria: teoria cinética das colisões e Arrhenius.
O que vamos precisar:
Conteúdo da matéria: teoria cinética das colisões e Arrhenius.
O que vamos precisar:
- Seção eficaz de colisão
- Massa reduzida
- Energia de ativação
- Temperatura
- Constantes físicas
(Boltzmann), (gás ideal), (Avogadro) - Conversões de unidades (nm² → m², u → kg, m³ → L/mol)
Passo 2
Converter as unidades pros cálculos (SI):
Passo 3
Calcular a frequência de colisões relativa (por par de moléculas)
onde
e
,K.
Primeiro a raiz:
Primeiro a raiz:
Logo
Passo 4
Aplicar o fator de Arrhenius
Passo 5
Constante de velocidade em unidades de densidade numérica (m³ molécula⁻¹ s⁻¹):
Passo 6
Converter pra unidades usuais de cinética (
):
Resposta
O valor teórico da constante de velocidade, segundo a teoria de colisão, é