aula 14 Cinética Química[1]

Prévia do material em texto

CINÉTICA QUÍMICA
Professora: Dra. Bárbara Carine Soares 
Pinheiro
Universidade Federal da 
Bahia
Instituto de Química
Em que a cinética nos ajuda no nosso dia a
dia?
A cinética química é a parte da Química que estuda a
velocidade a que as reações químicas ocorrem.
VELOCIDADE DE UMA REAÇÃO
• A velocidade de uma reação química é definida como a
variação da concentração de produtos ou de reagentes que
ocorrem por unidade de tempo.
• Determina-se medindo a diminuição da concentração dos
reagentes ou o aumento da concentração dos produtos.
 
Δt
BΔ
Δt
AΔ
médiaVelocidade
Para a reação: 
A  B
VELOCIDADE DE UMA REAÇÃO
tempo
A  B
VELOCIDADE DE UMA REAÇÃO
• Como vimos a velocidade das reações depende da quantidade de
reagentes em uma unidade de volume bem definida (a isto
damos o nome de concentração).
• Assim, temos uma relação matemática que nos permite calcular a
velocidade de uma reação utilizando-se da concentração.
• Considere a seguinte reação: a A + b B ----------> c C + d D
V = k [A]a [B]b.
• onde k é a constante de velocidade da reação.
VELOCIDADE DE UMA REAÇÃO: olhando por 
um outro “ângulo”.
Em outras palavras, a cinética química estuda a
velocidade com que são rompidas as ligações
químicas dos reagentes e são formadas as
ligações que originam os produtos.
Para: A → B. A velocidade em que A se
transforma em B.
VELOCIDADE DE UMA REAÇÃO: olhando por 
um outro “ângulo”.
Entretanto, o rompimento das ligações químicas
dos reagentes, não implica, necessariamente,
na formação dos produtos, pois a interação
entre as partículas formadoras dos produtos
deve ser relativamente forte.
VELOCIDADE DE UMA REAÇÃO: olhando por 
um outro “ângulo”.
Como não é possível visualizar os átomos e
suas formas de interação, os químicos
desenvolveram modelos que explicam como as
reações químicas ocorrem.
Utilizando-se do modelo atômico de Dalton,
temos:
Colisão eficaz
TEORIA DAS COLISÕES
Colisão Eficaz
Colisão Ineficaz
TEORIA DAS COLISÕES
A condição necessária para que uma reação
ocorra é que a colisão entre as partículas dos
reagentes. Porém, estar em contato, não é
suficiente para que as substâncias reajam, pois
as colisões precisam ter energia suficiente para
que isto aconteça (esta energia nós chamamos
de energia de ativação).
ENERGIA DE ATIVAÇÃO
Energia de ativação: segundo a teoria das colisões postula-se
que, para que possam reagir, as moléculas que colidem têm de
possuir uma energia cinética total maior ou igual do que a energia
de ativação (Ea). É a energia necessária para que se inicie uma
dada reação.
• As rupturas de ligações entre átomos de
substâncias reagentes e formação de novas
ligações, gerando os produtos, acontecem em
etapas.
• Nessas etapas, ocorre a formação de espécies
químicas intermediárias diferentes dos
reagentes e produtos da reação (estas espécies
intermediarias são conhecidas como complexo
ativado).
• Complexo ativado: é a espécie formada
transitoriamente pelas moléculas de reagentes,
como resultado da colisão, antes da formação do
(s) produto (s)
COMPLEXO ATIVADO
A2 + B2  AB + AB
Como o conhecimento da cinética nos serve 
no dia a dia?
• Por que colocamos os alimentos na geladeira? 
E quando não tinha geladeira?
• Por que não cortamos a carne para colocar no 
congelador
• Por que não colocamos troncos grossos para 
queimar nas fogueiras?
• Isto ocorre por que existem fatores que influenciam 
na velocidade das reações.
Fatores que influenciam na velocidade das 
reações: quais são eles?
• Uso do catalisador
• Concentração do reagente
• Temperatura
• Superfície de contato
Catalisador
• O catalisador é a substância que aumenta a velocidade 
da reação e é restabelecido ao final do processo.
• Um catalisador normalmente muda a velocidade de 
reação, promovendo um caminho molecular diferente 
(mecanismo) para a reação.
uncatalyzed catalyzed
Concentração do regente
• Aumentando a concentração dos reagentes, aumentará 
a velocidade da reação. Porque?
Maior concentração – maior número de partículas/unidade de 
volume - maior número de choques - reações mais rápidas
Temperatura
O aumento da temperatura favorece as 
colisões efetivas, de modo que elas são com 
maior frequência e mais intensas.
Aumento da temperatura ------- maior velocidade 
Superfície de contato
Aumentando a superfície de contato dos reagentes, 
aumentará a velocidade da reação. Porque?
Maior possibilidade de contato entre os reagentes - maior 
número de choques - reações mais rápidas