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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. 65

Na reação reversível, em uma etapa 2 A ⇌ B + C , a constante de velocidade da reação direta de formação de B é 265   L ⋅ m o l - 1 ⋅ min - 1 ⁡ , e a constante da velocidade da reação inversa é 392   L ⋅ m o l - 1 ⋅ min - 1 ⁡ . A energia de ativação da reação direta é 39,7   k J ⋅ m o l - 1 e a da reação inversa é 25,4   k J ⋅ m o l - 1 . (a) Qual é a constante de equilíbrio da reação? (b) A reação é exotérmica ou endotérmica? (c) Qual será o efeito do aumento da temperatura nas constantes de velocidade e na constante de equilíbrio?

Passo 1

  1. Considerando a reação:

2 A → B + C

Podemos escrever a lei de velocidade para as reações direta e inversa:

2 A → B + C   ;   v d i r e t a = k A 2 B + C → 2 A   ;   v i n v e r s a = k ' B ⋅ [ C ]  

Passo 2

No equilíbrio temos que as duas velocidades são iguais, o que nos permite escrever:

k A 2 = k ' B C B × C A 2 = k k ' = K

Passo 3

Substituindo os valores de v d i r e t a = 265   L ⋅ m o l - 1 ⋅ min - 1 ⁡ e v i n v e r s a = 392   L ⋅ m o l - 1 ⋅ min - 1 ⁡ :

K = 265 392 = 0,676

Passo 4

(b)A energia de ativação para a equação direta ( 39,7   k J / m o l ) é maior que a energia de ativação da equação inversa ( 25,4   k J / m o l ) .Por essa razão, a reação é exotérmica.

Passo 5

(c) A constante de velocidade e de equilíbrio da reação exotérmica irã diminuir com o aumento da temperatura. Isso ocorre porque sempre que a temperatura aumenta, o equilíbrio se desloca para a esquerda, favorecendo a equação endotérmica.

Resposta

a ) 0,676 b ) e x o t é r m i c a c )   a   c o n s t a n t e   d e   v e l o c i d a d e   d i m i n u i

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