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Exercícios Resolvidos de Modelos e Efeitos da Temperatura

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Exercício 712345689

Enunciado

O seguinte perfil de reação esquemático descreve a reação A → D .

  1. A reação total é exotérmica ou endotérmica?
  2. Quantos intermediários existem? Identifique-os.
  3. Qual é a etapa determinante da velocidade da reação?
  4. Qual é a etapa mais rápida? Explique sua resposta.

Passo 1

É suuuuper importante saber ler esses gráficos! Vou dar um exemplo aqui de como ler, e a gente só aplica o que tá no exemplo no exercício:

a) O que determina se uma reação é endo ou exotérmica é a energia dos reagentes e dos produtos. Se a energia dos produtos for maior que a dos reagentes, a reação é endotérmica e precisa que energia seja doada para acontecer. Se a energia dos reagentes for maior que a dos produtos, a reação é exotérmica e ela libera energia.

Mas preste atenção: não é porque uma reação é exotérmica que sua energia de ativação é baixa! Analisar a energia de ativação é diferente de ver se a reação é exo ou endotérmica, ein!

A partir do gráfico do enunciado já podemos ver que a energia do reagente (A) é mais alta que a dos produtos (D), o que indica que a reação é exotérmica!

Passo 2

b) Os intermediários de reação SÃO DIFERENTES dos complexos ativados! Intermediários são espécies isoláveis e estáveis, que aparecem no caminho reacional e são consumidas em seguida...

Vendo mais uma vez no gráfico, temos 2 intermediários: o B e o C, que aparecem no meio reacional, são estáveis (tem energia relativamente baixa) e são isoláveis.

Se fossemos analisar esse gráfico pela teoria do complexo ativado, teríamos 3 complexos ativados: um em cada pico de energia de ativação.

Passo 3

c) A etapa determinante da reação é a etapa mais lenta – e a que tem a maior energia de ativação. Daí é só a gente ver no gráfico qual a maior energia de ativação: a etapa B → C .

Passo 4

d) Já a etapa mais rápida vai ser o contrário – é a etapa com a menor energia de ativação! A Percebe que o menor pico está entre A e B. Masss, ainda que o pico entre C e D seja um pouquinho maior, C tá um pouco mais alto que os reagentes, o que faz com que a Energia de ativação de C para D seja menor do que a de A para B. Com menor energia de ativação, a etapa C → D é a mais rápida.

Resposta

  1. Exotérmica.
  2. Sim, o B e o C são os intermediários dessa reação.
  3. A etapa B → C , que tem a maior energia de ativação.
  4. A etapa C → D , que tem a maior energia de ativação.

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