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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
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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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