Sem utilizar contas ou cálculos, explique físico-quimicamente porque o aumento da temperatura eleva a velocidade de reações químicas.

Passo 1

Beleza, o enunciado pede que a gente explique, sem ficar fazendo conta ou cálculo, por que quando a temperatura sobe a velocidade das reações químicas também sobe. Isso tá dentro de Cinética Química, mais precisamente da Teoria das Colisões e da Distribuição de Maxwell–Boltzmann. Pra resolver, a gente vai precisar entender:
  1. O que é temperatura na visão molecular (energia cinética média).
  2. O que é energia de ativação ( Ea) e como as moléculas precisam dela pra reagir.
  3. Como a distribuição de energias muda quando a temperatura aumenta.
  4. Por que isso resulta em mais colisões efetivas por segundo.

Passo 2

Primeiro, temperatura é, na prática, uma medida da energia cinética média das moléculas. Na Física Estatística a gente diz que
lang<= Ecin rang<= propto kB,T
onde kB é a constante de Boltzmann e T a temperatura absoluta. Traduzindo: se T sobe, as moléculas se movem mais rápido, ganham mais energia. Sem pular etapas, pense assim: mais energia significa velocidades maiores e, portanto, mais “trocação” de toques (colisões) entre as partículas por unidade de tempo.

Passo 3

Na Teoria das Colisões, duas coisas importam para uma reação acontecer:
• As moléculas colidirem.
• Na colisão, terem energia igual ou maior que a energia de ativação Ea, que é tipo um “portão” energético que elas precisam ultrapassar para reagir.
Se Ecolisão < Eaã, elas até batem, mas depois “se separam” sem reagir.

Passo 4

Agora entra a Distribuição de Maxwell–Boltzmann. Essa distribuição mostra quantas moléculas têm cada valor de energia cinética. Em forma de gráfico, quanto maior a temperatura, mais larga e mais “esticada pra direita” fica a curva. Isso significa duas coisas juntas:
  1. A frequência de colisões aumenta, porque as partículas estão mais rápidas.
  2. A fração de moléculas com E >= Ea cresce muito, já que a curva se desloca para a direita.
    Então, na prática, ao subir T, a probabilidade de colisões efetivas (com energia suficiente) aumenta, acelerando a reação.

Resposta

O aumento da temperatura faz com que as moléculas tenham mais energia cinética média (movam-se mais rápido) e, pela distribuição de Maxwell–Boltzmann, eleva muito a fração de partículas com energia igual ou acima da energia de ativação Ea. Assim, há muito mais colisões efetivas por segundo, o que eleva a velocidade da reação química.

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