Sabendo que a constante de velocidade para a reação de segunda ordem entre e Mg é a , determine qual será o valor de k a . (dado Ea ).

Passo 1

Beleza, vamos por partes! O que a gente tem aqui é um problema de cinética química, mais especificamente envolvendo a equação de Arrhenius, que nos ajuda a entender como a velocidade de uma reação muda com a temperatura. A gente sabe que a constante de velocidade (k) para a reação de segunda ordem entre CCl₄ e Mg é a 35°C. Queremos descobrir qual será o valor de k a 50°C, e a energia de ativação (Ea) é 90 kJ/mol. Para isso, vamos usar a equação de Arrhenius e alguns passos de matemática.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar da equação de Arrhenius, que relaciona a constante de velocidade (k) com a temperatura (T) e a energia de ativação (Ea):
Onde:
  • é a constante de velocidade,
  • é o fator pré-exponencial,
  • é a energia de ativação,
  • é a constante dos gases (8,314 J/mol·K),
  • é a temperatura em Kelvin.
Como queremos comparar as constantes de velocidade em duas temperaturas diferentes, podemos usar a forma logarítmica da equação de Arrhenius.

Passo 3

Vamos usar a relação que compara duas constantes de velocidade em temperaturas diferentes:
Aqui:
  • a ,
  • .
Vamos substituir os valores na equação para encontrar .

Passo 4

Primeiro, vamos converter a energia de ativação para J/mol, já que está em J/mol·K:
Agora, substituindo na equação:

Passo 5

Vamos calcular o lado direito da equação passo a passo.
Primeiro, calculemos :
Agora, multiplicamos por :

Passo 6

Então, temos:
Para achar , vamos elevar o número de Euler ( ) a ambos os lados:

Passo 7

Agora, isolamos :

Resposta

A constante de velocidade a é aproximadamente .

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A constante de velocidade da reação de segunda ordem da decomposição da hidroquinona foi medida no intervalo de temperatura de até . A partir da tabela experimental abaixo determine a energia de ativação (Ea) e o fator de frequência .
T/ 427 457 487 517 537 567 637 727
<br> 0,01 0,04 0,11 0,34 0,79 2,17 20 145
Determinar um vetor simultaneamente ortogonal aos vetores e , sendo e .
1
O que é um processo de eletrólise?
Escreva a lei da velocidade para o consumo de íons persulfato na reação e determine o valor de
Experimento Velocidade <br>
1 0,15 0,21 1,14
2 0,22 0,21 1,7
3 0,22 0,12 0,98