Resumo química fundamental A área 2

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AREAAREAZ- cJ
TÓPICOS
:
:
I Estequiometria 1 massa atómiea: massa de tátomo em unidades de maise
fII Soluções atômica U ov Da lnãw são unidades
H Coloides do SI. )
Cinética quimica
, partes 1, 2,3
H látômo "C rpesa
" Ru
massa molar
.
M Ou MM
ESTEQUIOMETRIAë..""ëëïçëïïï
massa em gimol
I massa de átomos, sapatos, formigas, alunos...
aspectos quantitativos de
COMPOSIÇãO & REAÇÃO antiga definição massa atómica massa molar
química química
quantidade relativa quantidades relativas nova definição massa atomica massamolar-
dos elementos combinados de substâncias consumidas u ~ gimol
compostosem e formadas em reações
4 mundo microscópico f mundo macroscópico
Losátomos e moléculas Lo gramas
massa atômica média: massa da tabela periódica!
média ponderada das massas de todos os átomos de um elemento
BO PONTO DE VISTA MICROSCÓPICO considerando a quantidade de cada isótopo
s mol: Ex. CARBONO NATURAL
unidade do 5.
I
da quantidade desubstância- (
C
-
o
98, 931. - 12 u
(-o 1,071. - 13,0035 u
Imol=
NA=6,02210076
+ 103
L
.número da Avogrado rmol-71
massa atômica 98,93 7 12 + 1,07 + 13,0035
= 12,01
u
média do
c
10
o
antiga definição. V
quantidade de uma substância que contem tantas unidades elementares
quarto existem átomos em exatamente 12g de C
6,62607019 + 10-39
a
+Mui
mmam
*trammT
BO PONTO DE VISTA MCROSCÓPICO
Kg- S.I da massa
Ikg =
h
mås
L
h- constante de Planck rem 35-kgme Iis
I bl sabendo que a massa molar do compusto é 196,20 grnd,A massa molecular: ou Beso molecular qualé sua fórmula molecular
umidade: U
soma das massas atómicas em uma molécula MM composto = 196,20 gImol
MM fórmula empirica - 6+121051071,01 -16 = 98. I grmol
para qualquer molécula.
massa molecular rul - massa molar rgl
massa molar composto
=
19612 -2
massa molar fórmula 98, 1
empírica
502- 1+ Ms+2xM.massa molecular
I molicula 302 - 64,07 4l fórmula molecular - fórmula empírica 52 - CizHzoDz
I mol 502 -64,07 g
Composição percentual.C reações quimicasreações químicas
Ex. C2H6OO
processo no qual uma ou mais substâncias são trans-
I mol C2H6O = 2712,01 +65 1,008 t1+ 16,001 - 46, 07 g formadas cm novas substâncias
46,07g- 1001. A Uso de simbolos químicos
t REAGEM COM
I.C =MMC
-
2712,019
- D,S210 = 52. 141.
MMC2HOD 26,07 g y - FORMANDO..
I.H+MMK 646,008 =0,1313 = 13, B1.E
MME2HOO e6,07
equação quimicai F IHz +
O - 2H
2O
I.O-uMo
-
16
-
0,3973 - 34,731.
MMczHgD &6.47 interpretação molecular. 2moléculas t I molicula
-
2
moléculas
de H
2
de Dz de H
2D
MMMMMM
@@0aDOO@@
O
0x
Formula empírica
inferpretação do ponto de 2mols de + I mol de - 2 mols de
Co
,s
H
.1,s
O
0,2s
vista molar.
Hz Oz H
2b
J divide pelomenor indice
k,Dgde Hz t 32,0
g
de O
2
= 36
g
de H
2O
Cz H
6
O
BALANCEAMENTOBALAMKEAMERITO
EXEMPLO: A massa de l0g de um composto fol decomposta
obtendo-se: 7,34
g
de C
, 1.03
g
de He 1.63
g de O. o Regra do Metais
al Qual a formula empirica desse composto? A metais
dividendo pelo C arbono
massa massa
molar
massa
gimoll
igl
massa molar
menorsoeficiente
H idrogênio
Oxigênio
C= 12,01 gimol 7. 34 C-0,61 C-6
H
=1,01 gimol 1,03 H- 1,02 H
= 10
O-16,00 grmdl 1,63 O-Di1 O = 1 reagente limitante
FÓRMUZA EMBTRICA CGHIO A quantidade delimitada de um dos reagentes que define a quantidade
de produto a ser formada
estado da
RENDIMENTO TEORICO X RENDIMENTO REAL ID Componente componente solução exemplo
quantidade de produtoforma- 1 quantidade de produto de fato
1 2 resultante
do se o reagente limi formado a partir de uma dada
tante for consumido. reação. Gás Gas Gas Ar atmosférico
Gás Liquido Liquido Agua gaseificada - CO2
Gás Sólido Sólido Hz diss. em paládio
1vendimento -rendimentoreal x100 Liquido Liquido Líquido Etanol diss. em água
rendimentoteórico
Sólido Liquido Liquido Nace diss. em água
Sólido Sólido Sólido Bronze ((urzm), solda/Sm/Pbl
A PUREZA DO REAGENTELIMITANTE!
ex:129g Al com 96% de pureza
*calcular usando 96% de sua massa, ou seja, 1199 de Al
*calcular rendimentoteórico com essa massa
*se a reação ainda tiver um rendimento de, ex, 80%
calcular 80% dos resultados obtidos.
AUMA DADA TEMPERATURA X...
3 SOLUCEO INSATURADA:menos solutoque o solvente tem capacidade de dissolver
SOLUES 3 SOLUCEO SATURADA:quantidade máxima de solutoque o solvente écapaz de dissolver3 SOLUCEU SUPERSATURADA:mais solutoque acapacidade máxima.
processo de dissolução
Exemplos cotidianos:leite, fumaça, tinta, ligas metálicas, I
agua mineral, creme dental interação
-> Separacao-> SOLUATACIOsoluto-solvente
I
INSNRASS I
!! se o solvente for a água, échamado de hidratação!!
HOMOGENEA: HETEROGENEA: 3 soluções cônicas:formam ions quando se dissolver
1 fase 2+ fases ex:NaCe +HzO forma Ce- e Nat
1. moléculas de H2O separam os ions NaCe- do NaCe sólido
&
água +açucar & 2. moléculas de H2O circundam os ions3. ions se dispersam na solução.
8 soluções moleculares:se dissolver sem formar ions
ex:ácido acético +agua =vinagre
3 MISTURAS EM UM NIVEL MICROSCODICO
->SOLUCEO:partículas intimas - menores que 1 nm
SOLUBILIDADE
->COLOIDE:particulas pequenas - entre 1 e 1000 nm
->SUSPENSÃO:particulas grandes - maiores que 1000 nm quantidade máxima de soluto que uma quantidade especifica que
um dado solvente pode dissolver.
-> depende da solução
.
UCEO:mistura homogênea entre soluto e solvente 3 maior solubilidade:maior interação soluto-solvente
maior facilidade de um soluto se dissociar
#soluto:substância presente em MENOR quantidade 3 temperatura:
#solvente:substância presente em MAIORquantidade I geralmente T4 S4
as vezes T↓ ST
soluto +solvente -solução ↳ Nac SOD, Cec/SOels
Ex:escreva a equação cônica da reação de nitrato de prata e cloreto de
sódio
#REGRAS DE PRECIPITACOES: AgNOs raq1+ NaClraq) -> AgCersi + NaNOs raq
precipitado:sólido insolúvel que se separa da solução Ag+ +Ns+Nat +ce
-
-- AgCerss +Nat +NOs-
EXEMPLO: Ag
++ce
-
AgCersi
precipitado
eq. molecular:
Pb /NO312 raq1 +2NaIraq) -o Pbrss +2NaNOs raq
eq. cônica
46
2+2s+2a+ +21 -- PbIzrx +2a+203-
eq. cônica resultante:
pb 2
++21 -pb12/s) unidades de concentrado
*Nate NOs são ions expectadores
concentração de uma solução:quantidade de soluto presente em uma dada
quantidade de solvente
REGRAS DE SOLUBILIDADE:
I Porcentagem em massa:or porcentagem conderal (i.mim
COMPOSTOS SOLUVEIS: 1m/m =massa de soluto x100%
#Compostos contendo IONS DEMETAIS ALCALINOS /hit, Nat, K, ...) -auto+
massa solvente
massa da solução
20 ION AMON10 /NHot(
#NITRATOS (NOs- ( PpM:partes por milhão /10"
BICARBONATOS / HC05- Ppb:109
CLORATOS /C103-( ppm de soluto:massa
soluto
x106
massa solução
#HALETOS:C Br-, 1-
· exceções! Agt, Hgze Pb2 Fração molar
X:AA =mols de A
soma total de mols da solução
#SULFATOS:SO
· exceções! sulfatos de: Agt, Ca, Sr", Bat, Hg, Pb Fração massa volume:massa de soluto rg)
volume de solução (2)
COMPOSTOS INSOLUVEIS
#CARBONANOS - COS" Fração mássica:massa de soluto 19:
FOSFATOS - DOp3-
massa de solução (g)
CROMATOS - CrOc
SULFETOS - S" Fração volumétrica:volume soluto r2
· exceções:ions metais alcalinos +ion amônio
volume solução.LI
#HIDROXIDOS:OH Porcentagem em volume rtv/v) =volume soluto
rx
x100%
volume solução.LI
exceção: ions metais alcalines +ion Bat
COMO ESCREVER AS EQUACOES IONICAS RESULTANTES Molaridade M M=mols do soluto
volume da solução i
1. Escreva a equação molecular balanceada
2. Escreva a equação conica mostrando os eletrólitos completamentes Molalidade (m7 m
=mols de soluto
massa do SOLVENTE /Kg)
dissociados em cations e ânions
3.Cancele os ions espectadores que aparecem em ambos os lados da
equação cônica Densidade:
I
difuicao I 8 Sabor azedo - limãoS
preparar uma solução menos concentrada a partir de uma mais concentrada 3 Reagem emetais produzindo gás hidrogênio
adicionar solvente 2HCtraq1 +Mgrs -> MgCegraq)
+Hzrg)
mols de solutoinicial -final 3 Reagem com carbonatos e bicarbonatos produzindo gas carbônico
MiVi =MAVf 2HCeraq) +CaCO3rsi ->CaCzraq) + COzrg1 +H2O res
3 Soluções aquosas de ácidos conduzem eletricidade
EXEMPLO:Como preparar 60,0mL de0,2 M de HNO3 a partir de um
estoque de 1,0 M de HNO3
MiVi =Mf Uf BASES:
Mi =1,0 Vi =?
Mf =0,2 VF =60mL =0,06L 3 sabor amargo
3 escorregadias ao tato/sabões)
Vi =V =0,06 =0,0031 =3m 3 soluções aquosas de bases conduzem eletricidade
*3mL de ácido
*60mL de solução REACAO DE NEUTRALIZACAO:
*VH20 =57mL ACIDO + BASE -> SAL + ÁGUA
SAL:composto cônico constituido por um cation diferente de Ht
DEFNAC CND=BAS e um anion diferente de OH -e 02
ÁCIDO:substância que produzions HTH30 em água Ex: HCraq) +NaOHraq) -> NaCelaq) +H2O
doador de prótons H
+
+a +Nat +0H
-
-Nat+e +Hz0
H38=ion hidronco, próton hidratado H+ +OH-> H2O
HCl +H20 =H30
+
+ce
BASES:substância que produz ions OH em água TITULASEO
receptor de protons uma solução de concentração precisamente conhecida éadicionada gradual -
NH3 +H2O =NHet +OH- mente a uma outra solução de concentração desconhecida atéque a reação
quimica entre ambas se complete.
ACIDOS: #ponto de equivalência:ponto que a reação se completa
#Indicador:substância que muda de cor no ror próximo dol ponto de equivalencia
3 monopróticos:
HCC -> HT + cl- Ex:Qual o volume de uma sol de 1,120 M de NaCH énecessario para titular
HNOs -> H
+
+NOs- 25 mL de uma solução de 4,5 M H2SOe?
CHCOOH =H+CH3 COO Aescrever a equação:
SOs + 2OH
-
2+ae
3 dipróticos:
H2SOr -> HT +HS00 ACIDO:V=25mL n =25mt -1m =0,1125 me
H500=Ht+SO- M =1,5 mol/L =me
tripróticos: APelo balanceamentovemos que a cada 1 mel de acidetumes me dabateeH3POr =H +H2POe BASE:n=2 =0,1125 =0,225 mol M
H2POr HT +HPO- M =com
H4022=H++P0e3- V =158mL
O QUESAOCOLOIDES:
3 Sistemas intermediários entre soluções e suspensões
ELETROLITOS I I 3 Não épossivel uma cara distinção se são uma mistura homo orheterogênea
ELETROLITO:substância que quando dissolvida em água resulta em uma 3 Um ou mais componentes condimensões entre 1 e 1000 nm
solução que pode conduzir eletricidade 3 Conhecidos como dispersão coloidal or coloides.
NÃO ELETROLITO:quando dissolvido em água não conduzeletricidade
I quem conduzeletricidade em uma solução:CATIONS e ANIONS CLASSIFICAÇÃO
3 Eletrólito forte:100% de dissociação
Nacers, M- NatragitCl-raqu I- Estado físico do disperso e do dispersante
3 Eletrólito fraco:não dissocia totalmente
ácido acético:CH3COOH = HTraq1 +CH3200 Taq)
↳ reação reversivel
3 Não eletrólito:sem cations cânions
CoHiz06/si-CaHz0Gra
TABELA DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLUTOS EM SOLUCEO AQUOSA 1
EL. FORTE EL. FRACO NEO EL.
HCe CHCOOH /NHz): CO-ureia
HN03 HF CH30H-metanol
H004 HNO2 C2HsOH-etanol #- afinidade do disperso e do dispersante
H2S01 - 2 Hconizavels NH3 C0H1206-glicose
Na OH H20 puro (12 Hzz011 - sacarose COLOIDELIOFILICO:
exemplo
BarOH)2 #afinidade pelo solvente
Composto conico #dispersante água:hidrofílico
#estáveis por longos periodos
#estabilização pela interação com o melo
EXEMPLO:amido em água
bolädes moléculas de amido retém água e formam um gel
coloides moleculares
particulas pequenas - entre 1 e 1000 nm
SISTEMACOLOIDAL:pelo menos um dos componentes éum colo de COLOIDE LIOFOBICO:
#repulsão ao solvente
relembrando:soluções -sistemas homogêneos #dispersanteágua:hidrofóbico
suspensões -sistemas heterogêneos #pouco estáveis:aglutinam/coagulam
#baixa estabilização pelo melo.
COLOIDE - sistema de 2 fases EXEMPLO:dispersões de um líquido em outro líquido
geralmente estabilizadas por um terceiro componente
FASE DISPERSA FASE DISPERSANTE I
equivale ao soluto melo que contem o disperso moleo,tensoativo.
pode ser composto de:macromoléculas e equivale ao solvente
↑ água eficante -.
EMULSEO!
agregados de átomos, ions ou moléculas
f
#I - quanto ànatureza das particulas dispersas
COLOIDES MICELARES:
agregados de ions ou moléculas
Ex:hidróxido ferrico, enxofre em água
precipitados gelatinosos:Al (OH)3, Fe/OHs, CUOH)z
COLOIDES MOLECULARES
macromoléculas ADSORCIO DE TONS
amido em água, borracha em benzeno
moléculas, atomos e ions aderem àsuperfície de
I sólidos, líquidos
força de van der Waals or ligações de valência
ESTABILIDADEDAS DISPERSES COLOIDAIS
inicialmente: DEPOIS:
colode não coagula ADICIO DEIONS ion iraneutralizar
>
para formar particulas o coloide, que irá
malores coagular
COMO ESTABILIZAR?
propriedades
AUTOESTABILIZACIO
#alguns sistemas:formação espontânea * MOVIMENTO BROWNIANO:
#aglomeração natural das moléculas semelhantes 3 movimentolento e desordenado das particulas coloidals
#coloides autoestabilizados em água:HIDROFILICOS ↳ constante choque com partículas do dispersante
Ex:gelatina, amido, cola, sabão 3 responsável em parte pela estabilidade
1
EFEITO TYNDALL
ESTABILIZACEO POR ADICIO DEUM COMPONENTE: I reflexão da luzpor particulas coloidals
dispersão instável I fase dispersa:decompoe o feixe de luz que atravessa o coloide
+ 1 componente prestabilizar confere aspecto turno
permite distinguir coloides de solucoes verdadeiras
ESTABILIEACEO POR UM COLOIDE PROTETOR ↳ soluções verdadeiras:transparentes - não refletem luz
Ex:Sabão pr lavar objetos engordurados
↳cauda apolar, cabeça polar * ADSORÇÃO:
& retenção superficial de substâncias presentes no meio pelas partículas
tensoativo, surfactante - dodecil sulfato de sódio (SDSI coloidals
* ELETROFORESE:
A movimento das particulas coloidals em direção ao pelo positivo
or negativo quando submetidas à passagem da corrente eletrica
Bidentifica a carga + or
- da particula coloidal
↳a partir do sentido da migração para um ou outroeletrodo
DIALISE: QUESTOES:
#base:propriedades das membranas semi permeáveis 1. Como demonstrar esperimentalmente que um líquido éum sol?
↳ deixam passar ions Efeito TyndallI
não deixam passar particulas coloidais As particulas sólidas dispersas no sol refletem a luz
#dispersão coloidal com eletrólitos separada do solventepuro por uma f 2. Como se poderia coagular um sol que for estabilizado por adsorção
membrana semipermeável deions hidrogenio Ht?
↳ somente os eletrolitos passam para o solvente *coloide estabilizado por H
*adicionar base forte:OH
HEMODIALISE: Aformar H20- HTneutralizado
Acarga que estabilizava o coloide for removida
*sol coagula
3. a) Qual a relação entre o efecto Tyndall e a diminuição da eficiência
dos faróis na neblina?
b) Aluzamarela tem comprimentode onda 1 medio maior que a luz
SEPARAR DISPERSO E DISPERSANTE branca. Por que os faróis de neblina sãogeralmente amarelos?
Oproblema:partículas muito pequenas
3 solução:aumentar tamanho das partículas a) O facho luminoso edisperso pelas gotículas de água da neblina refeitoTyndall
· coagulação e, por isso, tem menor eficiencia.
· agitação b)Luz amarela com maior 1):menos dispersão
· aquecimento
· adição de eletrólitos 4.a) Compare os termos soluto e solvente com fases dispersa e dispersante.
b) De que fase dispersa e dispersante compõe cada uma das dispersões
COAGULACEO:agregação das partículas coloidais por meio da adição de substâncias a) fase dispersa:componente em menor quantidade -> soluto
ou outros fatores externos agitação, aquecimento, resfriamentol fase dispersante:componente em maior quantidade -> solvente
I
bl
OURO SOL AQUOSA
~
GOTICULAS DEAGUA AR
AR GORDURA
OLEO ÁGUA
CORANTE VIDRO
5. a) Os sois coloidals não podem ser separados por filtração através de
um filtro comum. O que isso nos indica acerca do papel do filtro?
b) Compare com o comprimento dos sois em uma membrana de diálise.
a) Os poros do papel do filtro comum são grandes o suficientepara permitir
a passagem da partícula sólida
EMULSEO: b) Os poros da membra são pequenos suficiente para permitir apenas a passagem
dispersão de um liquido em outro, ambos imisciveis dos ions e pequenas moléculas.
gotículas diâmetros entre 0,001 e 0,05 mm
máquinas especiais para gotículas de diâmetro menor 6. O que éemulsão?
muitoimportante do ponto de vista industrial Dispersão de um liquido em outro, ambos imiscivels.
Ex:leite in natura, maionese, petróleo natural Gotículas do sistema temdiâmetro entre 0,001 e 0,050mm
7.Diferencie os tipos de emulsão:
Oleo em água:OVA, conduzcorrente elétrica, face continua água
se mistura comágua
↑
Agua em óleo:A/O não conduzcorrenteeletrica, fase continua oleo I A VELOCIDADEMEDIA:B) =(B) final - SB inicial
tf- ti
não se dilui em água e sim, em óleo
I * VELOCIDADEINSTANTENEA:Inclinação reta to
8. Azeite e vinagre quando misturados, separam-se logo em duas
camadas. Porem, adicionando gema de ovo e agitando a mistura, obtem-se para a reação:at +bB
-cC +dD
a maionese, que éuma dispersão coloidal. Nesse caso, qual o papel da
V =-) =-) =4 =4
gema de ove?
Gema= agenteemulsificador
Particulas de azeite dispersas no vinagre como auxilio da * Constante da velocidade:
gema de ovo.
V =k[A]
k =FS
CIAETICA QUIMICA lei davelocidade
expressa a reação entre a velocidade de uma reação, a
constantede velocidade e a concentração dos reagentes
A Área da quimica aA +bB -c +dD
* Dedicação:estudo do quão rápido"uma reação ocorre v =k[A) [B]Y
· tempo da transformação de reagentes em produtos
· velocidade de reação - o quão "rapida"ou "enta" a reação éde:
· possivel caminhos - mecanismos de reação · ordem x em relação a A
· avaliar fatores que podem alterar a velocidade
· ordemy em relação a B
· ordem global igual(x +y)
* Leis de velocidade:sempre demonstradas experimentalmente
Wellocidade de reação * Ordem de Reação:sempre definida de acordo com a concentração
dos REAGENTES
variação na concentração de um reagente ou um produto ao I * Ordem de um reagente não tem relação com o coeficiente
longo do tempo estequiometrico do reagente na equação balanceada
mol.-*/s ↳ Firguezarg
A -B
EXEMPLO:
↓[A] variação na concentração de Ano
periodo de tempo It
Fz(g) +229021g) ->2FC202 (g)
-v=
saiminui
as longo do tempo
3v =4e ↓[B] variação na concentração de B no V =k[Fz)" +[002]*
periodo de tempo It
edescobrir x e y
X Y
1. Veja a situação onde UOZ 1. Veja a situação onde a massa de
éconstante Fz éde
Fz dobra de massa massa de CO2 quadruplica
v dobra velocidade quadruplica
2 Fz =2V &[CO2]" =2V
X =1 y =1
REAGEO DE10 ORDEM:SeDo"raq+ 31-raq -- 250, raqs+Is-rag) A TEMPO DE MEIAVIDA:tie
tempo necessario para a concentração de um reagente
I ↑2x /2x
- y=1 diminuir para metade da sua concentração inicial
~
dax I 12x -x =1 tr =t qdo (A) =to
- x =1
tr =E ==
- y=1
tiz =en2
k =? k
k =V
=
2,2x109Ms
=
0,08/ms)
7
[S,002] [I] 10,08M110,039M)
MEIA-VIDAS: (A) =[AJo/n
1 n =2
reações de primeira ordem ( 2 n =h3 n =8
A- produto & n =16
V =- 0[A)
=
k[A)
It reações de segunda ordem
k =(j =4 =11s =
st
A->produto
r
=
- x =kA
[A] =concentração de Aa qualquer tempo t
[A]o =concentração de Aquandot=0 k =Ez =2 =1/Ms
[A] =/[A]o)
-
In[A)t = - kt +en[A]o i =1 +kt
y =mx +b
[AJo
y - b +Mx
- k=
(A) =concentração de Aa qualquer tempo t
[A]o =concentração de Aquandot=0
tr =t quando (A) =2A)0/2
hirz
=
1
<AJ0
EXERCÍCIO:
Areação 2A -> B éde primeira order com relação reações de ordem zero
a Acom uma constante de velocidade k =2,8 x 10
-
25=a 80% A-produto
Quanto tempo levarápara [A] diminuir de 0,88M para 14M? v =- (A) =k(A) =k
t
[AJ0 =0,80M k =- [A]
t
[A) =0,11M
[A) =[AJo - kt
en[A] = - kt +en[ASo tr =t qdo [A)=(ASo/2
1t =en [Ao] -lu[AS tirz =(Ajo
kt=bs
2k
t
==m=e
quação de Aurherie
1 - Ea/RT)
k =A. e
Ea:energia de ativação /5/moll
R:constante universal dos gases 18,31 3/mol.K (
↑:temperatura absoluta
A:fator frequência de choque
EE DE COLISAO
#velocidade das reações eafetada por: Ink = - E I -In Aa
↓ R ↓· concentração dos reagentes ↓t
Y -mx + b
· temperatura
Das moléculas devem colidir para reagir inclinação:-I on I
3 maior no de colisões por segundo -maior a velocidade
3 maior concentração -mais colisões
EXERCÍCIO:Aconstante de velocidade de uma reação de primeira
Efeito da temperatura sobre a distribuição de energia cinética das ordem é 3,16 =1057 a 298K. Qual seráo valor de 1 a 350K
moléculas de uma amostra se a energia de ativação para a reação for de 50,25/mol?
temperatura aumenta:fração maior de moléculas reage a T mais elevada.
k 1 =3,46x10257 k2 =??
I +1 =298k T2 =350K
Ink =- Eat +InA/1) Ink =- Ea+hA (2)
sistema fazer 111-122
Ink-enkz =-1 +(
- (E+ +(A)
IMPORTANTE: eni)-* ** *i)3 As colisões entre as moléculas resultar em uma reação quimica
somente quando as moléculas estiverem com uma determinada k2 =0,70252
orientação durante a colisão.
CANAL IISADOR
substância que aumenta a velocidade de uma reação quimica
não éconsumido na reação
fornece caminho reacional de menor Ea
Energia de ativação Velocidade com catalisador) Velocidade sem catalisador
A +Bic +D Ea' [Ea
energia minima necessária para iniciar a reação quimica ANTES: DEPOIS:
EXOTERMICA ENDOTERMICA La !
-
-
- Ea O
3 tipos de catalise heterogenea, homogênea, enzimáticaEmre - C
+D
A +B Ea
E
E
-D A +B
-
progresso da reação
O CATALISEHETEROGENEA:
reagentes e catalisadores em fases distintas MECANISMOS DE REACÃO
sintese amonia
produção ácido nítrico 3 processo global de uma reação quimica:
conversores catalíticos pode ser representado por uma serie de etapas elementares or reações elementares
O CATALISEHOMOGENEA S mecanismo de reação:
reagentes e catalisadores dispersos em uma única fase
I
#sequência de etapas elementares que leva àformação do produto
geralmente liquida #descreve:
catálise ácida ↳ ordem em que as ligações são quebradas e formadas
catálise básica ↳variações nas posições relativas dos átomos no curso da reação
I
O CATALISEENEIMATICA -REACOES ELEMENTARES I
reações bioquímicas 1 unica etapa
utilizam enzimas - catalisadores biológicos N0rg) +031g) >NOz 191 +02 19)
PROCESSO HABER 3 Molecularidade:número de moléculas que reagem em uma etapa elementar
formação NH3 #UNIMOLECULAR:1 molécula
Nerg) +3Hzrg)
Fer Alz03/K20
- 2NH3 rg)
#BIMOLECULAR:2 moléculas
catalisador
#TRIMOLECULAR:3 moléculas
PROCESSO OSTWALD 3Mecanismos de várias etapas:sequência de etapas elementares
catalisador Pt-Rh usado no processo N0z1g1+COrg1 , NOrg1 +CO2 /g)
fio de PA aquecido sobre solução de NH3 Etapa 1:N2 +NOz NO +Os
intermediário
4 NH3 rg) +50zrg1 4+, 2NOrg) +6HzOrgI Etapa 2:*Os +CO (AO2+CO2
2N0rg) +0zIg( > 2N02 19) Etapa Global:NOz +CO ·NO2 +CO2
2N02 (g) +HzOrL) HNOzraq) +HNU3/aq
#INTERMEDIARIOS:espécies que aparecem em um mecanismo de reação
· I50 aparecem na reação global balanceada!
CONVERSOR CATALITICO · EMPREformado numa etapa e consumido na seguinte
CO+hidrocarbonetos residuals +02 catalisador, CO2 +H20 Ex:NOs do exemplo anterior
IN0+2NOZ catalisador, 2N2+302 · podem ser estáveis, identificados e isolados
#ESTADOS DE TRANSICEO:
sempre inerentemente instavels
↓
ETAPALENTA, Eat) Eac
8 ETAPALENTA:
etapa com maior Ea
determina a velocidade da reação I
LEIS DEVELOCIDADEPARAETAPAS ELEMENTARES
reação unimolecular A produtosv =k [A]
reação bimolecular A +B > produtos V =k[A)[B]
reação bimolecular A +A produtos v =K (A)
2
ESCREVENDO MECANISMOS DE REACÃO I
A soma das etapas elementares deve dar a reação global balanceada
3 lei de velocidade determinada experimentalmente deve ser igual à lei da
etapa mais lenta
MECANISMOS COM ETAPAINICIAL RÁPIDA
Ex:2N01g) +02 1g) (INOzigI
NOs édetectado durante a reação
Etapa 1 - rápida equilibrio:NO+02 s
I Etapa 2 lenta:3 2NO2
Reação global:2N0+ 02 >2N0Z
Lei de velocidade experimental:V =K (NO]" [O2]
Velocidade da etapa lenta:v =k2 [N0] [NOs]
OBS!! Não podemos ter uma lei de velocidade com intermediários!
-> analisar separadamente
· V produção NO3 =K1 [NO] [02]
· U reversão NOs em Oz e NO =K-1 [NOs]
· na condição de equilibrio 11: Vprod NOs =V reversão NOs
↳ K1 [NOJ (02] =K-1 [NO3]
4 =k=
[NO3] =K [NOJ (02]
v =k= [N0] [NOs] =k2 [NOS / K [NOS (02]
1 =x2 K (NO)
"
(02]
v =k
' [NO)(02] =lei de velocidade experimental