As constantes de velocidade para uma reação foram determinadas em cinco temperaturas. A partir dos dados a seguir, calcule a energia experimental de ativação e depois calcule ΔG‡, ΔH‡, e ΔS‡ para uma reação a 30 °C:
Temperatura | Constante de velocidade observada |
31,0 °C | 2,11 × 10−5 s−1 |
40,0 °C | 4,44 × 10−5 s−1 |
51,5 °C | 1,16 × 10−4 s−1 |
59,8 °C | 2,10 × 10−4 s−1 |
69,2 °C | 4,34 × 10−4 s−1 |
Cálculo de parâmetros cinéticos
Visando calcular Ea, ∆H‡ e ∆S‡ para uma reação, as constantes de velocidade de reação devem ser obtidas em diversas temperaturas:
• Ea pode ser obtida a partir da equação de Arrhenius pela inclinação obtida de ln k versus 1/T porque
• A uma dada temperatura, ∆H‡ pode ser determinada a partir de Ea porque ∆H‡ = Ea − RT.
• ∆G‡, em kJ/mol, pode ser determinado pela seguinte equação, na qual relaciona ∆G‡ com a constante de velocidade a uma dada temperatura:
Nesta equação, h é a constante de Planck (6,62608 × 10−34 Js) e kB é a constante de Boltzmann (1,38066 × 10−23 JK−1).
• A entropia de ativação pode ser determinada por meio de outros dois parâmetros pela fórmula ∆S‡ = (∆H‡ − ∆G‡)/T.Use essa informação para resolver o Problema 43.
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