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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 14.1 - Ex. 61

A constante de velocidade da reação O g + N 2 g → N O g + N ( g ) , que ocorre na estratosfera, é 9,7 × 10 10 L ⋅ m o l - 1 ⋅ s - 1 , em 800   º C . A energia de ativação da reação é 315   k J ⋅ m o l - 1 . Determine a constante de velocidade em 700 º . C (Veja o quadro 14.3)

Passo 1

Para calcular a energia de ativação E a , utilizamos a equação de Arrhenius:

ln ⁡ K 2 K 1 = E a R 1 T 1 - 1 T 2

Onde R é a constante dos gases, K 1 e K 2 são constantes de velocidade nas temperaturas T 1 e T 2 respectivamente.

Dados:

K 1 = 9,7 × 10 10   s - 1 T 1 = 800 + 273 = 1073   K T 2 = 700 + 273 = 973   K E a = 315   k J ⋅ m o l - 1 R = 8,314 J m o l ⋅ K

Passo 2

Substituindo:

ln ⁡ K 700 º C   9,7 × 10 10 = E a 8,314 × 1 1073 - 1 973 ln ⁡ K 700 º C   9,7 × 10 10 = 315 × 10 3   8,314 - 9,58 × 10 - 5 ln ⁡ K 700 º C   9,7 × 10 10 = - 3,63 K 700 º C 9,7 × 10 10 = e - 3,63 K 700 º C = 9,7 × 10 10 × e - 3,63 K 700 º C = 2,57 × 10 9   L ⋅ m o l - 1 ⋅ s - 1

Resposta

K 700 º C = 2,57 × 10 9   L ⋅ m o l - 1 ⋅ s - 1

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