Química Orgânica 1 · Energia de reação e cinética
Ordene três etapas da mais rápida à mais lenta pelo ΔG‡
Condições: 298 K; all three steps are unimolecular with the same pre-exponential factor
Desenhe este problema você mesmo
Arraste dos elétrons que se movem até onde eles vão, ou toque em um e depois no outro. Cada seta é verificada; Dica ajuda quando você travar. Não precisa de conta.
A pergunta
Ordene estas etapas da mais rápida à mais lenta.
Mostrar a resposta e a explicação
Resposta e explicação
Ordem correta, de mais rápida a mais lenta
- Etapa com ΔG‡ = 60 kJ/mol
A menor barreira dá a maior constante de velocidade.
- Etapa com ΔG‡ = 75 kJ/mol
15 kJ/mol mais alta, portanto cerca de 4 × 10² vezes mais lenta que a etapa de 60 kJ/mol a 298 K.
- Etapa com ΔG‡ = 90 kJ/mol
Mais 15 kJ/mol: de novo cerca de 4 × 10² vezes mais lenta, ou aproximadamente 2 × 10⁵ vezes mais lenta que a mais rápida.
Solução explicada
A constante de velocidade depende exponencialmente da barreira: k ∝ e^(−ΔG‡/RT). A 298 K, RT = 2.48 kJ/mol, então cada 15 kJ/mol a mais multiplica a velocidade por e^(−6.05) ≈ 1/430. Quanto menor o ΔG‡, mais rápida a etapa, seja ela favorável ou desfavorável no geral.
O que você vai praticar
Ordene etapas elementares pela velocidade a partir de suas energias livres de ativação.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
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