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Mecanismos e modelos de reação Reações elementares formam as reações. 1 Soma das reações elementares é igual a equação quimica da reação total Intermediário da reação: Espécie quimica que desempenha uma função na reação, mas que não aparece na equação quimica da reação total (produzida em uma etapa e consumida na outra). REAÇÃO EM CADEIA: 6 Início – formação de um intermediário reativo que propaga a cadeia Termino – combinação de dois radicais Reações em cadeia com ramificação podem ser explosivamente rápidas ETAPA DETERMINANTE DA VELOCIDADE DA REAÇÃO: 2 Etapa elementar mais lenta (demanda menos energia) que controla a velocidade total de formação de produtos Em T1: ln kr1 = ln A - 𝐸𝑎 𝑅𝑇1 (o mesmo vale para kr2) 7 ln𝑘𝑟2 𝑘𝑟1 = 𝐸𝑎 𝑅 ( 1 𝑇1 − 1 𝑇2 ) T2 > T1: lado direito é positivo; ln (kr2/kr1) é positivo, ou seja, kr2 > kr1; constante de velocidade cresce com a temperatura Para valores fixos de T1 e T2: ln (kr2/kr1) é grande quando Ea for grande; aumento da constante de velocidade é grande quando a ativação for grande. Reação unimolecular: Apenas um reagente 3 está presente na reação. Molecularidade = 1 (ex: O3 -> O2 + O); Lei de velocidade: 1ª ordem Reação bimolecular: Duas espécies se encontram e reagem. Molecularidade = 2 (ex: O3 + O -> O2 + O2) ; Lei de velocidade: 2ª ordem K = kr/kr’ K >> 1: produtos são 5 favorecidos K<< 1: reagentes são favorecidos kr e kr’ = constante de velocidade da reação elementar direta e inversa No sentido inverso há a 4 decomposição com a classificação correspondente (uni ou bimolecular) TEORIA DAS COLISÕES: 8 Reação só ocorre se as moléculas dos reagentes colidem com energia cinética no mínimo igual a energia de ativação e se elas estiverem com a orientação correta Maior velocidade = Maior frequência de colisão Se na reação direta: 9 REAÇÃO ENDOTERMICA: Ea é maior na direção direta; constante de velocidade da reação direta depende mais fortemente da temperatura que a constante da reação inversa; aumento da temperatura a constante de velocidade aumenta na reação direta, favorecendo os produtos. REAÇAO EXOTERMICA: Ea é menor na direção direta; constante de velocidade da reação direta depende menos fortemente da temperatura que a constante da reação inversa; aumento da temperatura a constante de velocidade diminui na reação direta, desfavorecendo os produtos. TEORIA DO ESTADO DE TRANSIÇÃO: 10 Reação só ocorre se 2 moléculas tiverem energia suficiente para formar um complexo ativado (arranjo das duas moléculas) e atravessar o Estado de transição no topo de uma barreira de energia
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