Velocidade inicial de reação

O gráfico abaixo mostra a distribuição de Energia Cinética de qualquer população de moléculas a uma determinada temperatura

Ea1 = Energia de Ativação para a reação 1
Ea1’ = Energia de Ativação para a reação 1 catalisada
Ea2 = Energia de Ativação para a reação 2
Ea2’ = Energia de Ativação para a reação 2 catalisada.
Ea3 = Energia de Ativação para a reação 3
Analisando o gráfico e considerando que as referidas reações ocorrem em sistemas homogêneos, com todos os reagentes tendo concentração inicial unitária, e estão ocorrendo na temperatura em questão, pode-se concluir que a velocidade inicial
(A) da reação 1 deve ser maior do que a velocidade inicial das reações 2 e 3.
(B) da reação 3 deve ser menor do que a velocidade inicial da reação 2 catalisada e também deve ser menor do que a velocidade inicial da reação 1 catalisada.
(C) da reação 2 deve ser menor do que a velocidade inicial da reação 3, mas deve ser maior do que a velocidade inicial da reação 1 catalisada.
(D) da reação 2 catalisada deve der maior do que a velocidade inicial da reação 3, mas deve ser menor do que a velocidade inicial da reação 1 catalisada.
(E) da reação 1 catalisada deve ser maior do que a velocidade inicial da reação 2, mas deve ser menor do que a velocidade inicial da reação 3.

Gabarito:

(A) Ela é muito menor porque a energia de reação é maior (precisa de mais tempo pra garantir essa energia
(B) A ordem é 2 catalisada > 3 > 1 catalisada (idem A)
(C) A ordem é 3 > 1 catalisada > 2
(D) A 2 catalisada é a mais rápida porque necessita de menos energia de ativação
(E) Correta (vide C)

Lipo_f escreveu:(A) Ela é muito menor porque a energia de reação é maior (precisa de mais tempo pra garantir essa energia
(B) A ordem é 2 catalisada > 3 > 1 catalisada (idem A)
(C) A ordem é 3 > 1 catalisada > 2
(D) A 2 catalisada é a mais rápida porque necessita de menos energia de ativação
(E) Correta (vide C)

Por que, no gráfico, a fração de energia das moléculas catalisadas é maior que as das não catalisadas? Não entendi como interpretá-lo.

guuigo escreveu:

Lipo_f escreveu:(A) Ela é muito menor porque a energia de reação é maior (precisa de mais tempo pra garantir essa energia
(B) A ordem é 2 catalisada > 3 > 1 catalisada (idem A)
(C) A ordem é 3 > 1 catalisada > 2
(D) A 2 catalisada é a mais rápida porque necessita de menos energia de ativação
(E) Correta (vide C)

Por que, no gráfico, a fração de energia das moléculas catalisadas é maior que as das não catalisadas? Não entendi como interpretá-lo.

É intuitivo.
Se a presença de catalisador aumenta a velocidade da reação, a energia cinética das moléculas também aumenta. "Roubando" um pouco da Física, lembre-se que a velocidade é proporcional à energia cinética.

guuigo,


Os catalisadores atuam no sentido de interferir no mecanismo de desenvolvimento das reações químicas, provocando alterações estruturais temporárias nas espécies químicas, o que facilita tanto a ocorrência da reação, quanto seus desdobramentos e desenrolar, à medida que as colisões entre moléculas, átomos, íons, etc, acontece em determinada temperatura!!!!!!!!!

Quando os catalisadores realizam suas funções conforme acima, as colisões entre espécies são mais eficazes, uma vez que a ação dos catalisadores favorece uma interação ainda maior entre as espécies reacionais, diminuindo, consequentemente, a energia necessária para dar início às reações químicas em questão, ou seja, diminuindo a energia de ativação, com restauração do catalisador ao final do processo!!!!!!!!!!

Com energias de ativação menores para reações catalisadas, isto implica em ocorrência de reação química em maior escala (com maior fração de moléculas participantes do processo) em energias cinéticas menores do que aquelas para reações não catalisadas, como mostra o gráfico!!!!!!!!!!

Isto faz sentido, pois sem catalisadores é preciso uma quantidade e intensidade maiores de colisões de espécies para que a reação aconteça e se desenvolva, já que não existe, neste caso, nenhum facilitador para favorecer a reação. Logo, as colisões devem se dar com energias cinéticas maiores das partículas para a reação ocorrer e se desenrolar!!!!!!!!!!

Com a facilidade dos catalisadores, precisamos de menos energia a fornecer como um todo para as reações desenvolverem, pois existe algo que melhora e intensifica as interações entre as espécies envolvidas. Menos energia a fornecer aos processos implica em menor incremento da energia cinética das partículas em geral, o que condiz também com uma energia cinética média também menor para todas as espécies envolvidas!!!!!!!!!