Para o processo elementar N2 O5(g) NO2(g)+NO3(g), a energia de ativação (Ea) e De total são 154 kJ / mol e 136 kJ / mol, respectivamente. Esboce o perfil de energia para essa reação e indique Ea e De. Qual é a energia de ativação para a reação inversa?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A questão fala sobre a reação de decomposição do N2O5 em NO2 e NO3. Vamos precisar entender os conceitos de energia de ativação ( Ea) e variação de energia total ( De) para desenhar o perfil de energia dessa reação e encontrar a energia de ativação para a reação inversa.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é energia de ativação ( Ea). É a quantidade de energia necessária para que os reagentes alcancem o estado de transição, onde ocorrem as mudanças químicas, transformando-se nos produtos.

Passo 3

A variação de energia total ( De) indica se a reação é exotérmica (libera energia) ou endotérmica (absorve energia). Se De for positivo, a reação absorve energia; se for negativo, libera.

Passo 4

Agora, vamos usar os valores que o exercício nos deu:
  • Ea = 154 , kJ/mol
  • De
Como De é positivo, a reação é endotérmica, ou seja, absorve energia.

Passo 5

Para desenhar o perfil de energia, imaginamos um gráfico onde o eixo vertical representa a energia e o eixo horizontal representa o progresso da reação. Os reagentes começam em um certo nível de energia, atingem um pico no estado de transição, e os produtos ficam em um nível de energia mais alto devido à absorção de energia.

Passo 6

No gráfico:
  • A diferença entre o nível dos reagentes e o pico é a energia de ativação ( Ea = 154 , kJ/mol).
  • A diferença entre o nível dos reagentes e dos produtos é De.

Passo 7

Agora, para encontrar a energia de ativação da reação inversa, precisamos perceber que a energia de ativação para a reação inversa é a soma da energia de ativação direta ( Ea) com a variação de energia total ( De).

Passo 8

Fazendo a conta:
Ea, inversa = Ea, direta + De

Resposta

A energia de ativação para a reação inversa é de 290 , kJ/mol.

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