Energia de Ativação e Teoria das Colisões

DEFINIÇÃO DE ENERGIA DE
ATIVAÇÃO E TEORIA DE
COLISÕES
Guilherme Rodrigues

Juscemácia N. Araujo

EFEITO DA TEMPERATURA SOBRE
VELOCIDADE DE REAÇÃO


A velocidade da maioria das reações químicas aumenta à medida que a temperatura também aumenta. Para cada grau de T (reação homogênea) K é 2X ou 3X maior. A razão K de velocidade de duas temperaturas diferentes por
10ºC é chamada de coeficiente de T.

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EFEITO DA TEMPERATURA SOBRE
VELOCIDADE DE REAÇÃO




A primeira relação matemática entre K e T foi feita por Hood (1878):

Onde A e B são constantes para o sistema de reação, essas constantes são obtidas experimentalmente, A é o coeficiente Linear e B o coeficiente angular de um gráfico de ln K versus
1/T.
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DERIVANDO A EQUAÇÃO DE ARRHENIUS




Considerando a reação geral:

K1 e K’1 estão relacionadas pela constante de equilíbrio Kc:

Considerando que a variação de energia dos reagentes é dada por:
 A variação de Kc com T é dada pela relação de
Van’t Hoff:


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DERIVANDO A EQUAÇÃO DE ARRHENIUS


Substituindo o valor de Kc e ∆E na equação de
Van’t Hoff :



Que pode ser separada em duas equações:



Z é uma constante e pode ser igual a 0

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DERIVANDO A EQUAÇÃO DE ARRHENIUS
K está relacionado com E dos reagentes, então para uma reação geral:
A seguinte relação pode ser dada:



Integrando a equação e assumindo E como independente da temperatura:

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DERIVANDO A EQUAÇÃO DE ARRHENIUS




A equação ln k = -E/RT + Z’ é similar a equação de Hood e pode ser escrita como:

Onde A é o fator de frequência ou fator de
Arrhenius e E é a Energia de Ativação!

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DERIVANDO A EQUAÇÃO DE ARRHENIUS
Quando a reação ocorre há um equilíbrio entre reagente de um lado e um complexo de colisão de partículas do outro:

8

DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DE EA E A


A equação

pode ser escrita como:

9

DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DE EA E A




Outra forma de