Quando a reação
(g)
(g) foi estudada em diferentes temperaturas, os parâmetros de Arrhenius obtidos foram A = 1,24x10
. Utilizando a expressão:
o valor teórico do parâmetro pré-exponencial foi de
. Discuta a diferença entre os resultados experimental e teórico e calcule o parâmetro P .
Passo 1
Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. Temos uma reação química:
. Estudaram essa reação em diferentes temperaturas e determinaram os parâmetros de Arrhenius: o fator pré-exponencial
experimental é
e a energia de ativação
. Além disso, usaram uma expressão teórica para calcular o valor de
, que deu
.
O que precisamos fazer:
- Comparar o valor experimental de
com o teórico. - Discutir a diferença entre esses dois valores.
- Calcular o parâmetro
, que provavelmente representa a razão entre esses dois valores.
Para isso, vamos precisar entender a equação de Arrhenius e como os fatores pré-exponenciais são calculados tanto experimentalmente quanto teoricamente.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a equação de Arrhenius, que descreve a dependência da constante de velocidade
com a temperatura
:
Onde:
-
é a constante de velocidade, -
é o fator pré-exponencial, -
é a energia de ativação, -
é a constante dos gases ( ), -
é a temperatura em Kelvin.
O fator
representa a frequência com que as moléculas colidem de forma efetiva para reagir.
Passo 3
A expressão teórica fornecida para calcular
é:
Onde:
-
é a seção de choque, -
é a constante de Boltzmann ( ), -
é a massa reduzida das moléculas reagentes, -
é a constante de Avogadro ( ).
Essa equação relaciona o fator pré-exponencial
com propriedades físicas das moléculas envolvidas na reação.
Passo 4
Agora, vamos comparar os valores de
experimental e teórico. Porém, parece que há uma falta de informação no enunciado sobre o expoente do valor experimental de
. Presumindo que seja
, precisamos desse valor completo para seguir. Vamos supor que o expoente correto seja
, para continuar a explicação.
Então,
e
.
Passo 5
Para discutir a diferença entre esses valores, vamos calcular o parâmetro
, que é a razão entre o valor experimental e o teórico de
:
Resposta
A diferença entre os valores experimental e teórico do fator pré-exponencial
resulta no parâmetro
. Isso indica que o valor experimental de
é aproximadamente 1,70% do valor teórico calculado.