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Disciplina:
Transformações Químicas
Universidade Federal do ABC
“Cinética”
Hueder Paulo M. de Oliveira
Santo André - SP
2018.1
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HOJE: -Teoria envolvida no exp. 5 -Tópicos relativos à aula: Cinética Química. Leis de velocidade das reações.
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Cinética Química
TERMODINÂMICA
CINÉTICA
Energia envolvida de uma reação
Essa reação é espontânea?
Quão rápida é essa reação?
Qual o mecanismo desta reação?
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Cinética Química
Qual é a velocidade da reação?
Reagente Produto
Velocidade Média Velocidade Instantânea Velocidade Inicial
5
Cinética Química
Qual é a velocidade da reação?
Reagente Produto
Velocidade Média do consumo do Reagente = - D[Reag] / Dt
Velocidade Média da formação do Produto = D[Prod] / Dt
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Cinética Química
Quando há coeficiente estequimétrico. Qual é a velocidade da reação?
Isso sempre quando há um processo elementar, caso contrário a lei de velocidade deve ser obtida
exprimentalmente.
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Cinética Química
Deterioração da Penicilina. A velocidade de deterioração não é constante
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Cinética Química
VELOCIDADE INSTANTÂNEA DA REAÇÃO
Inclinação da tangente traçada no instante de interesse.
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Cinética Química
VELOCIDADE INSTANTÂNEA DA REAÇÃO
Uso de derivada
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Cinética Química
Exemplo:
Velocidade da reação
11
Exemplo:
Cinética Química
12
Cinética Química
VELOCIDADE INICIAL DA REAÇÃO
Inclinação da tangente traçada no instante t = 0.
13
Cinética Química
VELOCIDADE INICIAL DA REAÇÃO
Inclinação da tangente traçada no instante t = 0.
Vantagem: produtos podem afetar velocidade
Aplicação: determinação da LEI DE VELOCIDADE E DA ORDEM DE REAÇÃO
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Cinética Química
LEI DE VELOCIDADE / ORDEM DE REAÇÃO
Determinamos 5 velocidades iniciais em diferentes concentrações de Reagente (N2O5)
Decomposição do N2O5
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Cinética Química
“Plotamos” um gráfico relacionando Velocidade inicial x concentração
LEI DE VELOCIDADE / ORDEM DE REAÇÃO
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Cinética Química
y = ax
LEI DE VELOCIDADE / ORDEM DE REAÇÃO
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Cinética Química
Velocidade de consumo de N2O5 = k[N2O5]1
LEI DE VELOCIDADE / ORDEM DE REAÇÃO
Coeficiente angular: k = 5,2.10-3 s-1
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V(consumo de N2O5) = k[N2O5]1
Cinética Química
LEI DE VELOCIDADE / ORDEM DE REAÇÃO
LEI DE VELOCIDADE: expressão da velocidade INSTANTANEA em termos da concentração
ORDEM DE REAÇÃO
Constante de velocidade
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LEI DE VELOCIDADE / ORDEM DE REAÇÃO
Cinética Química
v
x e y podem ser 0, 1, 2, ½, etc...
Exs: 2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) (ordem zero)
Ordem Equação cinética
Equação
concentração-tempo
Tempo de meia-vida
0
1
2
Velocidade =k
Velocidade = k [A]
Velocidade = k [A]2
ln[A] = ln[A]0 - kt
1
[A] =
1
[A]0 + kt
[A] = [A]0 - kt
t½
ln2
k =
t½ = [A]0
2k
t½ = 1
k[A]0
RESUMO DA CINÉTICA DE REAÇÕES DE
ORDEM ZERO, 1ª ORDEM E 2ª ORDEM
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Algumas Dicas
• - Cuidado na manipulação da pipeta utilizada.
• - Divisão a tarefa entre os membros do grupo: um no cronômetro, outro na pipeta, outro na fita preta/branca.
• - A mesma pessoa deve indicar o fim da reação para evitar erro.
• - Teoria envolvida: C1.V1 = C2.V2, cinética química, diferenças entre velocidade média x velocidade inicial x lei de velocidade x lei de velocidade integrada. Ordem de reação zero, ordem de reação um (o que significa? qual a relação com o mecanismo?)
• - Acionar o cronômetro no momento que todo o ácido é adicionado.
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