Como encontrar a energia de ativação

Escrito por charles ezeani | Traduzido por kauwai nobre
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Como encontrar a energia de ativação
A energia de ativação pode ser calculada através de dois modos (BananaStock/BananaStock/Getty Images)

Energia de ativação, abreviada como Eat, pode ser descrita como a energia mínima necessária para que uma reação química possa prosseguir. É como uma barreira que precisa ser superada para que a reação química ocorra. A energia de ativação pode ser calculada de dois modos: utilizando os índices da reação com duas temperaturas diferentes ou usando a equação de Arrhenius.

Nível de dificuldade:
Moderado

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Instruções

    Método do índice da reação em duas temperaturas diferentes

  1. 1

    Anote a equação para encontrar a energia de ativação.

    Energia de ativação, Eat = ((T1 x T2 x R) / (T2 - T1)) x In(k2 / k1)

    "T1" representa a primeira temperatura e "T2" a segunda. R é a constante universal dos gases, que equivale a 8.314 J (K mol). "k1" é o índice da reação com "T1", e "k2" é o índice da reação com "T2".

  2. 2

    Insira os valores de temperatura, índices de reação e a constante universal dos gases. Por exemplo, considere uma equação com índice de reação de 0.0139 a 258K e índice de reação de 0.0493 a 350K. A equação resultante será:

    Eat = (((285K x 350K x 8.314 J/(K mol)) / (350K - 258K))) x In(0.0493/0.00139).

  3. 3

    Use sua calculadora para resolver a equação e obter a energia de ativação. Neste caso:

    Eat = (829321 / 65) * In(35.47) = 45532.11 J/mol = 45.53 kJ/mol.

    Método experimental usando a equação de Arrhenius

  1. 1

    Tire o logaritmo natural dos dois lados da equação de Arrhenius. A equação de Arrhenius é:

    k = A e ^ -Eat/RT.

    "k" é o índice da constante da reação, A é o fator pré-exponencial que é considerado independente da mudança de temperatura, Eat é a própria energia de ativação, R é a constante universal dos gases e T a temperatura em Kelvin (K).

    Isto resulta em In k = In A - Eat/(RT).

  2. 2

    Adeque a equação na fórmula de uma linha reta na forma y = mx + c. Estes campos:

    In k = -Eat/(RT) + constante ou In k = -(Eat/R)(1/T) + constante.

  3. 3

    Use a segunda opção para traçar um gráfico de In k por 1/T com uma calculadora científica para obter (- Eat ​/R) como a sua inclinação como a segunda opção já na forma y = mx + c.

  4. 4

    Divida a curva calculada pela constante universal dos gases para isolar o valor (-Eat) de (-Eat/R).

  5. 5

    Multiplique (-Eat) por -1 para conseguir Eat, a energia de ativação da sua reação. Isto forma a base da determinação experimental da energia de ativação.

Dicas & Advertências

  • Sempre analise suas resposta finais com valores publicados em livros de dados de laboratório, livros de químicas ou em bancos de dados online para ter precisão e unidades corretas.

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