CINTICA QUMICA (resumo)Prof. Alexander Benac

Parte: 1A Cintica Qumica estuda a velocidade das reaes e os fatores que a influenciam. Assim como a

possibilidade de controlar essa velocidade, tornando-as mais rpidas ou mais lentas.Imagine o dia que se possa degradar o lixo em algumas horas ou fazer com que um alimento demore anos

para se deteriorar, essas so algumas das coisas que todo cientista almeja.

A) OBJETIVOS GERAIS Saber a velocidade mdia de uma reao ou a velocidade em determinado instante; as influncias na

velocidade e como alter-las convenientemente ou aumentar o seu rendimento.

B) CONDIES NECESSRIAS PARA OCORRER A REAO Uma reao qumica nada mais que um rearranjo de tomos provocado pelas colises entre as partculas

dos reagentes. As condies so: 1) Os reagentes ou seus ons devem entrar em contato (colidirem entre si) e de forma favorvel; 2) Deve haver afinidade qumica entre os reagentes e que a reao seja energeticamente favorvel.

C) FATORES QUE INFLUNCIAM NA VELOCIDADE

NATUREZA DOS REAGENTES Quanto maior o nmero e quanto mais fortes forem s ligaes a seremrompidas, mais lenta ser a reao e vice-versa.

Ex: Reaes orgnicas (que envolvem quebra de ligaes covalentes) so mais demoradas do que as reaesinicas (que envolvem colises entre seus ons).

ESTADO FSICO Quanto maior a agitao das molculas dos reagentes maior a possibilidade de colisesfavorveis, com isso maior ser a velocidade da reao e vice-versa

Um gs mais inflamvel do que seu lquido.

SUPERFCIE DE CONTATO Quanto maior a superfcie de contato dos reagentes, maior a velocidade dareao e vice-versa.

Ex: Substncias efervescentes reagem mais rpido com a gua quando em p do que quando emcomprimidos.

CONCENTRAO DOS REAGENTES Quanto maior a quantidade de reagentes, por unidade de volume,maior a probabilidade de coliso e consequentemente maior a velocidade da reao e vice-versa.

Ex: Abanando um carvo queimando, aumentamos a quantidade de oxignio e ele queima mais depressa.

TEMPERATURA Algumas reaes precisam absorver calor para reagirem (endotrmicas) e outras liberarcalor para reagirem (exotrmicas), nestes casos o aumento ou a queda da temperatura ambiente reacional, afetaraumentando ou diminuindo a velocidade da reao. O aumento da temperatura favorece o sentido endotrmico ea diminuio o sentido exotrmico.

Ex: O Cozimento de um alimento, conservao de alimento

PRESSO Somente para reaes gasosas. Quanto maior a presso, menor o volume, maior aprobabilidade de colises e com isso maior a velocidade da reao. O aumento da presso favorece o sentido deproduo do menor nmero de mols e vice-versa

LUZ E ELETRICIDADE Algumas reaes dependem de radiaes luminosas ou da passagem de correnteeltrica, logo o valor incidente influenciar na velocidade.

Ex: A fotossntese e a sntese da gua a partir de gs hidrognio e gs oxignio.

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Parte: 2 ENERGIA DE ATIVAO (Ea) Energia mnima necessria para que os reagentes possam se transformar

em produtos. o obstculo que precisa ser transposto para que a reao ocorra. Quanto menor a Ea necessriamaior a velocidade e vice-versa. Complexo ativado o estado intermedirio entre reagente e produto.

Ex: preciso acender o pavio de uma vela para que ela comece a queimar e com isso se manter acesa atque os reagentes acabem.

CATALISADOR E INIBIDORES Substncias que aumentam ou diminuem a energia de ativao necessriaa uma reao, e com isso diminuem ou aumentam a velocidade de uma reao. Eles no sofrem alteraespermanentes e ao final da reao so recuperados.

Juntamente com um catalisador um ativador provoca um aumento ainda maior da velocidade e umasubstncia chamada de veneno diminui a ao do catalisador diminuindo a velocidade da reao.

D) VELOCIDADE MDIA DE CONSUMO OU DE PRODUO DE UMA SUBSTNCIA

a razo entre a quantidade consumida ou produzida de uma substncia e o intervalo de temo, t, em queisso ocorreu.

Vm = da quantidade do reagente ou produto do tempo em que ocorreu

E) VELOCIDADE MDIA DA REAO o mdulo da velocidade de consumo de um dos reagentes, ou da velocidade de formao de um dos

produtos, dividido pelo seu respectivo coeficiente numrico da reao devidamente balanceada.

1 N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) Vm reao =

VN21

VH23

VNH32

= =

F) LEI DA AO DAS MASSAS OU LEI DE GULDBERG-WAAGE . Em um meio homogneo, a velocidade de uma reao proporcional ao produto das massas ativas dos

reagentes, que so suas concentraes em mol/L elevadas a expoentes que so os coeficientes na equao ajustada.

Dada a reao: a A + b B + c C d D + e E + f F

Expresso da velocidade:

OBSERVAES:1) Quando os reagentes se encontram no estado gasoso, a equao da lei da ao das massas pode ser escrita

em termos das presses parciais dos reagentes. Isto pode ser feito porque a presso parcial proporcional concentrao molar.

Exemplo: 1 N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)

2) Quando um dos reagentes se encontra no estado slido, a sua concentrao no aparece na equao da leidas massas, isto porque as colises intermoleculares se do na superfcie do slido, de modo que a velocidade da reaodepende da superfcie de contato e no da concentrao.

Exemplo:

3) Esta lei apresenta limitaes e s diretamente aplicvel s reaes elementares. Reao elementar aquelaque ocorre em uma nica etapa.

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Parte: 34) Os expoentes m e n so chamados de ordem de reao.

V = K . [A]m . [B]n

m = ordem de reao em relao a An = ordem de reao em relao a Bm + n = ordem global da reao

G) REAES NO ELEMENTARES

Quando uma reao no elementar para estabelecer a expresso real da velocidade, devemos dispor domecanismo da reao ou do acompanhamento experimental dela.

Seja a reao no elementar: 2 HBr + NO2 H2O + NO + Br2

Mecanismo da reao: HBr + NO2 HBrO + NO (etapa lenta) HBr + HBrO H2O + Br2 (etapa rpida)

(A equao global a soma, membro a membro, das vrias etapas do mecanismo).

Quando a reao no elementar, a velocidade do processo deve ser aferida na ETAPA LENTA domecanismo. Assim:

Equao global V = K [HBr]2 [NO2]1 molecularidade:2 + 1 = 3

Etapa lenta V = K [HBr]1 [NO2]1 ordem: 1 + 1 = 2.

H) DETERMINAO DA EXPRESSO DA VELOCIDADE EXPERIMENTALMENTE

Exemplo: 2 A + 3 B X

Na experincia I, colocamos 1 mol de A e 1 mol de B e medimos a velocidade, encontrando 0,12 molL1s1; Na experincia II, mantivemos a concentrao de B e reduzimos a concentrao de A metade. Encontramos

a velocidade 0,06; Na experincia III, mantivemos a concentrao de A (em relao experincia inicial) e reduzimos a

concentrao de B metade, encontrando a velocidade 0,03; Na experincia IV, reduzimos ambas metade encontrando a velocidade 0,015.

A anlise matemtica desses nmeros permite-nos encontrar os expoentes A e B na expresso real da velocidade(ordem da reao).

2 A + 3 B XExpresso terica: V= K [A]2 [B]3 molecularidade: 2 + 3 = 5

Expresso real: V= K [A]1 [B]2 ordem: 1 + 2 = 3