Responda às questoes abaixo: Uma reação tem energia de ativação . Qual a variação porcentual da taxa de reação se a temperatur é aumentada de 300 para 310 K ? (R: 264%)

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma reação química com uma energia de ativação de . Queremos descobrir quanto a taxa dessa reação aumenta, em porcentagem, quando a temperatura sobe de 300 K para 310 K. Para resolver isso, vamos usar a Equação de Arrhenius, que nos ajuda a relacionar a taxa de reação com a temperatura e a energia de ativação.

Passo 2

A Equação de Arrhenius é dada por:
Onde:
  • é a constante de taxa da reação.
  • é o fator pré-exponencial.
  • é a energia de ativação.
  • é a constante dos gases ( ).
  • é a temperatura em Kelvin.
Essa equação mostra que, quanto maior a temperatura, maior a taxa de reação, pois a exponencial fica menos negativa.

Passo 3

Para encontrar a variação percentual da taxa de reação com a mudança de temperatura, precisamos calcular a razão entre as constantes de taxa nas duas temperaturas e depois converter isso em porcentagem. A fórmula fica assim:
Onde:
  • é a constante de taxa na temperatura (300 K).
  • é a constante de taxa na temperatura (310 K).

Passo 4

Vamos substituir os valores na fórmula:
Primeiro, calculamos a diferença dos inversos das temperaturas:

Passo 5

Agora, multiplicamos essa diferença por :

Passo 6

Calculamos a exponencial desse valor:

Passo 7

Para encontrar a variação percentual, subtraímos 1 e multiplicamos por 100%:

Resposta

A taxa de reação aumentou em aproximadamente 264% quando a temperatura passou de 300 K para 310 K.

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reator reator
Volume 10 40
1,02 0,61
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