Cinética - Professor Nagib

CINÉTICA QUÍMICA
Prof. Neif Nagib
TEORIA DAS COLISÕES
2 HI
I2 + H2
I2
H2
COLISÕES EFETIVAS : COLISÕES QUE
PROMOVEM ROMPIMENTOS DAS LIGAÇÕES.
ENERGIA DE ATIVAÇÃO ( Ea )
Ea
V
Ea
ΔH
CINÉTICA QUÍMICA
É o estudo da velocidade das reações.
aA +
bB
Consumo: A e B
cC+dD
Formação: C e D
1. Analise este gráfico, em que está representada a variação
da concentração de um reagente em função do tempo em uma
reação química: Considerando-se as informações desse
gráfico, é CORRETO afirmar que, no intervalo entre 1 e 5
minutos, a velocidade média de consumo desse reagente é de
2. Em uma reação de decomposição da água
oxigenada, observou-se a seguinte variação da
massa de água oxigenada em função do tempo:
Calcule a velocidade média de decomposicão da água
oxigenada, nessa reação, no intervalo de 2 a 6 min.
FATORES QUE ALTERAM A VELOCIDADE:
i. TEMPERATURA: >T  > V
ii. PRESSÃO: > P  > V
iii. SUPERFÍCIE DE CONTATO: >SC  >V
A obtenção de CO2 gasoso, em laboratório, pode ser feita pela
reação entre carbonato de cálcio (sólido) e solução aquosa de
ácido clorídrico. Considere os conjuntos de condições
experimentais descritas na tabela a seguir:
Utilizando-se uma certa massa de carbonato e excesso de
ácido, obtém-se CO2 mais rapidamente quando se utiliza :
a) I.
b) II.
c) III.
d) IV.
e) V.
CATALISADOR
Substância química que acelera a velocidade
de uma reação química.
As reações que ocorrem na presença de um
catalisador são chamadas de CATÁLISE.
AÇÃO DE UM CATALISADOR
- Diminui a energia de ativação( Ea ).
- Aumenta a velocidade da reação.
- Não altera o ΔH da reação.
LEI DA VELOCIDADE
(Lei da ação das Massas)
aA
+ bB
cC + dD
V = K [A] n . [B] m
Onde:
n = ordem da reação em relação a A
m = ordem da reação em relação a B
OBS: em reações elementares n = a e m = b
V = K [A]a . [B]b
A reação NO2(g) + CO(g)
CO2(g) + NO(g) é de
segunda ordem em relação ao NO2(g) e de ordem
zero
em
relação
ao
CO(g). Em
determinadas
condições de temperatura e pressão, essa reação
ocorre com velocidade V1. Se triplicarmos a
concentração
de
NO2(g)
e
duplicarmos
a
concentração de CO(g), a nova velocidade de reação
V2 será igual a:
a) 3v.
b) 6v.
c) 9v.
d) 12v.
e) 18v.
a) 3v.
b) 6v.
1ª Etapa :
V1 = K [NO2] 2 . [CO] 0
V1 = K . X2 . 1
c) 9v.
d) 12v.
2ª Etapa :
V2 = K [NO2] 2
V2 = K . (3X)2
V2 = K . 9X2
V2 = 9 K . X2
V2 = 9 V1
e) 18v.
Mecanismo de Reação
É o conjunto das reações elementares que ocorrem
em várias etapas.
Reação elementar  É toda reação que ocorre numa
só etapa.
O somatório das reações elementares = Reação global
a A + b B  Prod.
v  k[ A] [ B]
x
y
Nas reações elementares, os expoentes x e y são
iguais aos coeficientes estequiométricos (a e b):
MOLECULARIDADE é o número de moléculas que se
chocam em cada reação elementar.
Em reações com mais de uma etapa (com mecanismo),
sempre haverá uma Etapa Lenta e ela determinará a
Lei de Velocidade:
Os expoentes x e y serão iguais aos coeficientes
estequiométricos dos reagentes na etapa lenta.
Responsável pela velocidade da reação
Reação global
Voltando ao exemplo anterior podemos
concluir que a expressão matemática da
velocidade da reação será :
V = K . [HBr] . [O2]
Estudos cinéticos da reação entre os gases NO‚ e CO
na formação dos gases NO e CO‚ revelaram que o
processo ocorre em duas etapas:
I. NO2(g) + NO2(g)
NO(g) + NO3(g)
II. NO3(g) + CO(g)
NO2(g) + CO2(g)
O diagrama de energia da reação está representado a
seguir.
Apresente a equação global da reação e a equação da
velocidade da reação que ocorre experimentalmente.
I. NO2(g) + NO2(g)
NO(g) + NO3(g)
II. NO3(g) + CO(g)
NO2(g) + CO2(g)
Equação Global :
NO2(g) + CO(g)
NO(g) + CO2(g)
Etapa lenta = maior Ea
Etapa lenta
NO2(g) + NO2(g)
V = K [NO2] 2
NO(g) + NO3(g)
Determinação da velocidade pelo método
experimental.
Ordem de uma reação é o somatório dos
expoentes da expressão da velocidade.
xA
+ y B ------ Produtos
V = K [A] x . [B] y
Onde:
x = ordem da reação em relação a A
y = ordem da reação em relação a B
Ordem da reação = x + y
Experimento
1
2
[A]
[B]
[C]
Velocidade
mol.L-1s-1
2
0,10 0,10 0,10 8,0.10 4
2
2
0,20 0,102 0,10
3
0,10 0,20 0,10
4
0,10 0,10 0,20
4
1,6.103 2
1,6.103
3,2.103
16 . 10–4
16 . 10–4
32 . 10–4
i - Cálculo da ordem de A: [ A ]* = V ↔ 2* = 2 ↔ x = 1
ii -Cálculo da ordem de B: [ B ]* = V ↔ 2* = 2 ↔ x = 1
iii -Cálculo da ordem de C:
[ C ]* = V ↔ 2* = 4 ↔ 2* = 2² ↔ x = 2
Com isso a expressão de velocidade é :
V = K . [A] . [B] . [C]²