Para a reação de hidrogênio com iodo, a constante de velocidade vale
a
e 0,950 a
.
(a) Calcule a energia de ativação e o fator de frequência para esta reação.
(a) Calcule a energia de ativação e o fator de frequência para esta reação.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a energia de ativação e o fator de frequência para a reação entre hidrogênio e iodo. Para isso, vamos usar a equação de Arrhenius, que relaciona a constante de velocidade da reação com a temperatura. Vamos precisar das constantes fornecidas e entender como aplicar essa equação passo a passo.
Passo 2
Primeiro, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque nas equações químicas a temperatura sempre precisa estar em Kelvin. A fórmula para converter é:
Então temos:
- Para
:
- Para
:
Passo 3
Agora, vamos usar a equação de Arrhenius na forma de dois pontos para calcular a energia de ativação (
):
Onde:
-
-
-
(constante dos gases)
Vamos substituir os valores:
Calculando o lado esquerdo:
Calculando a diferença das frações do lado direito:
Agora, substituindo na equação:
Resolvendo para
:
Convertendo para kJ/mol:
Passo 4
Agora que temos a energia de ativação, vamos calcular o fator de frequência (
). Vamos usar a equação de Arrhenius:
Vamos rearranjar para encontrar
:
Usando os valores de
e
:
Calculando o expoente:
Agora, calculando
:
Então:
Resposta
A energia de ativação é aproximadamente
e o fator de frequência é
.