Cinética química

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Teoria das colisões 
 
FATORES QUE PERMITEM A OCORRÊNCIA DA REACÃO 
! Contato: reagentes devem estar em contato 
! Afinidade: atracão entre dois reagentes (capacidade de uma 
substância de reagir com a outra) 
" Não é possível alterar a afinidade química entre dois reagentes 
! Colisão efetiva: quando tem energia e orientação adequada 
! Energia de ativação: mínimo de energia necessário para iniciar 
uma reação (↑Eat ↓velocidade) 
 
‣ Somente algumas moléculas têm energia e orientação adequadas 
para quebrar e formar novas ligações no momento do impacto 
 
 
ENERGIA DE ATIVACÃO 
! Quantidade mínima de energia necessária para que a colisão 
entre as partículas dos reagentes, feita em orientação favorável, 
seja efetiva e resulte em reação 
 
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COMPLEXO ATIVADO 
! Colisão efetiva: entre reagentes com afinidade, com energia dos 
choques igual ou superior a energia de ativação 
! Espécie instável formada logo após a colisão 
⁃ Não é produto ou reagente 
 
 
 
Reacao exotérmica e endotérmica 
! Reacao exotérmica: a energia dos reagentes (Epr) é superior à 
energia dos produtos (Epp) 
⁃ Liberação de energia na forma de calor (ΔH < 0)	
 
! Reacao endotérmica: quando a energia dos produtos (Epp) é 
superior à energia dos reagentes (Epr) 
⁃ Absorção de energia na forma de calor (ΔH > 0) 
 
 
Velocidade das reações 
! A velocidade das reações depende da frequência dos choques e 
da facilidade de superação da energia de ativação 
 
FATORES QUE INFLUENCIAM A VELOCIDADE DAS REACÕES 
! Superfície de contato: quanto maior a área de contato entre os 
reagentes, mais colisões efetivas e maior a velocidade da reação 
⁃ Quanto mais quebrado, moído ou pulverizado, maior a superfície 
 
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! Pressão: quanto maior a pressão de um sistema gasoso, menor 
o volume do sistema, possibilitando um maior numero de colisões 
efetivas e, por consequência, a velocidade da reação aumentará 
 
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! Concentração de reagentes: quanto maior a concentração dos 
reagentes, maior será a probabilidade de ocorrerem colisões 
efetivas e, por consequência, maior será a velocidade da reação 
 
! Temperatura: quanto maior a temperatura, maior a energia 
cinética das moléculas e maior o numero de colisões e energia na 
colisão 
⁃ A temperatura não mexe na energia de ativação, ela aumenta a 
quantidade de partículas que ultrapassam a energia de ativação 
 
! Catalisadores: substancias que aumentam a velocidade das 
reações químicas, mudando a forma com que a reação acontece 
⁃ Participam na formação do complexo ativado 
⁃ Reduzem a energia de ativação 
⁃ Não alteram o ΔH da reação 
⁃ Não fazem parte dos reagentes/produtos, logo, não é consumido 
'Ao final da reação, o catalisador é regenerado e pode participar 
de uma nova reação química 
⁃ Não alteram o rendimento da reação, apenas a velocidade 
 
 
⁃ Catálise homogênea: catalisador e reagentes na mesma fase 
⁃ Catálise heterogênea: catalisador e reagentes em fases 
diferentes 
‣ Enzimas: catalisadores biológicos = facilitam as reações químicas 
nos organismos 
 
! Inibidores ou venenos catalíticos: 
 
⁃ Aumentam a energia de ativação 
⁃ A reação acontece mais lentamente 
 
VELOCIDADE MÉDIA DAS REACÕES 
! Razão entre o reagente consumido ou o produto formado e o 
tempo transcorrido 
‣ Nos reagentes, a variação da concentração sobre o tempo é 
negativa, mas a velocidade é positiva 
 
! A velocidade da reação não é constante durante toda a reação 
química = diminui com o decorrer da reação
 
 
! A velocidade é proporcional ao coeficiente estequiométrico 
 
 
 
LEIS DE VELOCIDADE OU LEI DA ACAO DAS MASSAS 
! Define a velocidade instantânea da reação química, a qual 
depende da concentração dos reagentes 
! Só pode ser determinada experimentalmente (empírica) 
 
! V = velocidade da reação 
! k = constante cinética 
⁃ Quanto menor a energia de ativação e maior a temperatura, 
maior a constante e maior a velocidade 
! [ ] = concentração 
⁃ Substâncias solidas ou liquidas não entram na equação, apenas 
aquosa ou gasosa 
! A e B = reagentes 
! a e b = ordem da reação em relação a um reagente (indica a 
dependência entre a concentração do reagente e a velocidade da 
reação global) 
\ Se o reagente A tem uma ordem 1, significa que se sua 
concentração dobrar, a velocidade irá dobrar 
\ Se o reagente B tem uma ordem 2, significa que se sua 
concentração dobrar, a velocidade irá quadruplicar 
\ Quando a ordem é zero, a concentração não muda e a 
velocidade não muda 
⁃ A soma dos expoentes fornece a ordem total da reação 
Mecanismos de reação 
Reações elementares 
! Acontecem em uma única etapa 
 
! Ordem = molecularidade: quantidade de moléculas do reagente 
(coeficiente estequiométrico do balanceamento) 
 
 
 
REACOES NÃO ELEMENTARES OU COMPLEXAS 
! Acontecem em duas ou mais etapas 
 
\ NO3 = intermediário: aparece na primeira reação e é 
consumido na segunda 
 
→ Ordem ≠ coeficiente estequiométrico 
 
! Etapa lenta: etapa com maior energia de ativação e que 
determina a lei de velocidade 
 
Tempo de meia vida (t1/2) 
! Tempo para que a concentração de um reagente em uma 
amostra caia pela metade 
! Para lei de velocidade de primeira ordem: