Suponha que a constante de velocidade para uma reação gasosa...
Suponha que a constante de velocidade para uma reação gasosa bimolecular está de acordo com a equação de Arrhenius:
k=Aℯ-Ea/RT
Indique qual das ações abaixo resultará em uma constante de velocidade menor para a reação em questão.- Gabarito Comentado (1)
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Tema Central: A questão aborda conceitos de cinética química, especificamente a equação de Arrhenius, que descreve como a constante de velocidade de uma reação química depende da temperatura e da energia de ativação.
A equação de Arrhenius é expressa por:
k = Aℯ-Ea/RT
Onde:
k é a constante de velocidade;
A é o fator de frequência;
ℯ é a base do logaritmo natural;
Ea é a energia de ativação;
R é a constante universal dos gases (8,314 J/mol·K);
T é a temperatura em Kelvin.
Justificativa da Alternativa Correta (B - Diminuição da temperatura):
De acordo com a equação de Arrhenius, a constante de velocidade k é diretamente proporcional à temperatura. Isso significa que, ao reduzir a temperatura, a fração exponencial da equação diminui, resultando em um valor menor para a constante de velocidade. Portanto, a ação que leva a uma constante de velocidade menor é a diminuição da temperatura.
Análise das Alternativas Incorretas:
A - Redução da energia de ativação: Reduzir a energia de ativação aumenta a constante de velocidade, pois torna a reação mais fácil de ocorrer. Portanto, essa alternativa está incorreta.
C - Redução da pressão: A pressão não afeta diretamente a constante de velocidade para uma reação bimolecular em termos da equação de Arrhenius. Essa variável geralmente influencia a velocidade da reação em termos de concentração de reagentes, mas não afeta a constante de velocidade em si. Portanto, é incorreta neste contexto.
D - Diminuição da concentração dos reagentes: A concentração dos reagentes afeta a velocidade da reação, mas não a constante de velocidade. A constante de velocidade é uma propriedade da reação em si, e não depende da concentração inicial dos reagentes. Assim, esta alternativa é incorreta.
E - Aumento da velocidade molecular: Um aumento na velocidade molecular geralmente está associado a um aumento de temperatura, que por sua vez aumentaria a constante de velocidade, não diminuiria. Logo, esta alternativa também está incorreta.
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Comentários
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Quanto menor for a temperatura, maior será o tempo Ea/RT, que está acompanhado de um sinal negativo, o que irá reduzir o valor de lnK.
Em termos cinéticos, devemos considerar que K é estritamente dependendo da temperatura. A literatura aponta que aumentos de 10°C faz com que a constante de equilíbrio dobre ou triplique.
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