Cinética Química

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Parte da fisico-química que estuda todos os parâmetros vinculados com a velocidade das transformações químicas.

Cinética Química

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Velocidade Média(Taxa de reação)

É a variação da quantidade de um participante da reação em relação ao tempo.

tquantidadeVm Δ

Δ=

)(

As diversas formas de expressar quantidade:

...][=

Δ

Δ=

Δ

Δ=

Δ

Δ=

Δ

Δ=

Δ

Δ=

ttP

tV

tm

tnVm

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PR t

nt

nv PRODREAGm Δ

Δ=

ΔΔ

−=

n

tempo

Velocidade Média

aA+bBcC+dDVelocidade média da reação:

dv

cv

bv

av

DCBA mmmm===

sendo: a, b, c, d = coeficientes estequiométricos

Vm>0 (produção)

Vm<0 (consumo)

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Em uma determinada condição de reação, são consumidos 4 mol de nitrogênio em cada 2 minutos.

Ex: reação: N2 (g) + 3H2(g)→2NH3 (g)

tnVm Δ

Δ=

tquantidadeVm Δ

Δ=

)(

min/224

)( 2molV Nm −=−=

coeficientesn 4 mol

1 3 212 mol 8 mol

min/6212

)( 2molV Hm −=−=

min/428

)( 3molV NHm ==

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A velocidade média da reação é dada pelo módulo da velocidade média de qualquer participante, dividido pelo seu respectivo coeficiente estequiométrico.

231)()()(

)(322 NHHmN

reaçãom

VmVVmV ===

min/224

36

12

)( molsV Rm ==−

=−

=

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Fatores para ocorrência de reação:

Contato entre os reagentes

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Afinidade QuímicaPara que a reação química

ocorra deve existir “afinidade” entre os reagentes.

Ex: água + oxigênio + faísca Não há reação

álcool + oxigênio + faísca Há reação

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Energia de AtivaçãoEnergia mínima necessária, aos

reagentes, para que seja atingido o COMPLEXO ATIVADO.

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Vídeo: Energia de Ativação

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Complexo AtivadoEstado intermediário entre os reagentes e produtos. Ponto máximo de energia e mínimo de estabilidade. Momento de rompimento e formação de ligações químicas.

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Colisões EfetivasColisão que ocorre em geometria favorável e

energia suficiente para que ocorra reação química.

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Fatores que influenciam a velocidade de uma reação química

TEMPERATURAO aumento da energia cinética média das

moléculas, aumenta o número de colisões efetivas, aumentando a velocidade da reação.

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(Vinculados com colisões)

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Regra de Van´t HoffO aumento de 10º

na temperatura faz com que a

velocidade da reação fique de duas a três vezes maior.

Obs: Hoje sabe-se que essa regra apresenta várias exceções, mas ela é muitas vezes útil para que se façam prev isões aproximadas do comportamento da velocidade de certas reações.

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Diagrama Maxwell Boltzman

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Diagrama Maxwell Boltzman

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T´>T

Diagrama Maxwell Boltzman

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PRESSÃO(Somente gases)

O aumento da pressão exercida nas moléculas, aumenta o número de colisões

efetivas, aumentando a velocidade da reação.

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SUPERFÍCIE DE CONTATOO aumento da superfície de contato entre as

moléculas, aumenta o número de colisões efetivas, aumentando a velocidade da reação.

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CONCENTRAÇÃO DOS REAGENTES

O aumento da concentração dos reagentes, aumenta o número de colisões efetivas,

aumentando a velocidade da reação.

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LUZ e ELETRICIDADEAlgumas reações específicas dependem de

luz e/ou eletricidade para ocorrer e portanto, o aumento da intensidade destes fatores, aumenta a velocidade da reação.

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